java多线程之内存可见性

可见性：一个线程对共享变量值的修改，能够及时地被其他线程看到。

共享变量：如果一个变量在多个线程的工作内存中都存在副本，那么这个变量就是几个线程的共享变量。 

e.g：主内存当中有一个变量x，多个线程同时包含有一个x的副本，当某个线程的工作的x值改变的时候要及时地被线程看到。就会一个问题，多个线程之间如何做到拿到的正确的x

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原理是：

1. 把工作内存1中更新过的共享变量刷新到主内存中
2. 将主内存中最新的共享变量的值更新到工作内存2中 

多线程之间使用共享变量并不能保证共享变量的可见性（指令重排序，运行的不确定性），所以在java中有一种方式是使用synchronize（原子性，可见性）

步骤：（关键在于解锁前要把工作内存中的数据刷到主内存中，加锁时，将清空工作内存中的共享变量，加锁后一定要从主内存中重新获取数据）

1. 获取互斥锁
2. 清空工作内存
3. 从主内存拷贝最新副本到本地工作内存中
4. 执行代码
5. 将更改后的共享变量刷新到主内存中
6. 释放锁

Synchronized实际是实现的一种锁的机制,在一段操作和内存进行加锁，同一时刻只有一个线程才能进入锁内，锁内无论怎么重排序执行结果都是一样的。 synchronized同时可以保证可见性

还有一种方式是使用volatile来修饰共享变量

• 对volatile变量执行写操作时，会在写操作后加入一条store屏障指令
• 对volatile变量执行读操作时，会在读操作前加入一条load屏障指令

volatile变量在每次被线程访问时，都强迫从主内存中重读该变量的值，而当该变量发生变化时，又会强迫线程将最近的值刷新到主内存。这样任何时刻，不同线程总能看到该变量的最新值。 volatile不能保证volatile变量复合操作的原子性:

synchronized和volatile区别：

• volatile 不需要加锁，比synchronized更轻量级，不会阻塞线程。
• 从内存可见性角度，volatile读相当于加锁，volatile写相当于解锁
• synchronized既能保证可见性，又能保证原子性，而volatile只能保证可见性，无法保证原子性。

指令重排序

重排序:代码书写的顺序与实际执行的顺序不同，指令重排序时编译器或处理器为了提高程序性能能做的优化。

1. 编译器优化的重排序（编译器优化）
2. 指令集并行重排序（处理器优化）
3. 内存系统的重排序（处理器优化）