并发编程-Volatile

申明：文章内容是本人学习极客时间课程所写，作为笔记进行记录，文字和图片基本来源于课程资料，在某些地方会插入一点自己的理解，未用于商业用途，侵删。
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什么是Volatile

volatile可以保证多线程场景下变量的可见性和有序性。如果某变量用volatile修饰，则可以确保所有线程看到变量的值是一致的。

可见性：保证此变量的修改对所有线程的可见性。
有序性：禁止指令重排序优化，编译器和处理器在进行指令优化时，不能把在volatile变量操作(读/写)后面的语句放到其前面执行，也不能将volatile变量操作前面的语句放在其后执行。遵循了JMM的happens-before规则。

线程写volatile变量的过程：

1. 改变线程本地内存中volatile变量副本的值；
2. 将改变后的副本的值从本地内存刷新到主内存
   线程读volatile变量的过程：
3. 从主内存中读取volatile变量的最新值到线程的本地内存中
4. 从本地内存中读取volatile变量的副本

Volatile的原理

volatile实现内存可见性原理：内存屏障（Memory Barrier）

内存屏障（Memory Barrier）是一种CPU指令，用于控制特定条件下的重排序和内存可见性问题。Java
编译器也会根据内存屏障的规则禁止重排序

写操作时，通过在写操作指令后加入一条store屏障指令，让本地内存中变量的值能够刷新到主内存中
读操作时，通过在读操作前加入一条load屏障指令，及时读取到变量在主内存的值

Java编译器在生成字节码时，会在指令序列中插入内存屏障来禁止特定类型的处理器重排序。为保证在任意处理器平台下能得到正确的 volatile 内存操作语义，JMM 采取保守策略，下面是基于保守策略的
JMM 内存屏障插入策略：

• 在每个 volatile 写前，插入StoreStore 屏障。
• 在每个 volatile 写后，插入StoreLoad 屏障。
• 在每个 volatile 读后，插入LoadLoad 屏障。
• 在每个 volatile 读后，插入LoadStore 屏障。
  
  是否从排序：
  

Volatile的缺陷

原子性的问题：虽然volatile可以保证可见性，但是不能满足原子性，也就是说存在线程安全问题。