volatile原理

volatile的原理和实现机制（内存屏障）

volatile到底如何保证可见性和禁止指令重排序的：

下面这段话摘自《深入理解Java虚拟机》：

“观察加入volatile关键字和没有加入volatile关键字时所生成的汇编代码发现，加入volatile关键字时，会多出一个lock前缀指令”

lock前缀指令实际上相当于一个内存屏障（也成内存栅栏），内存屏障会提供3个功能：

1）它确保指令重排序时不会把其后面的指令排到内存屏障之前的位置，也不会把前面的指令排到内存屏障的后面；即在执行到内存屏障这句指令时，在它前面的操作已经全部完成；

2）它会强制将对缓存的修改操作立即写入主存；

3）如果是写操作，它会导致其他CPU中对应的缓存行无效。

总结

1：volatile保证重排序。它确保指令重排序时不会把其后面的指令排到lock标记指令之前的位置，也不会把前面的指令排到其后面；即在执行到带lock前缀的这句指令时，在它前面的操作已经全部完成。
2：volatile保证可见性。它会强制将对缓存的修改操作立即写入主存，同时会将其他线程缓存行中内容标记为无效状态，因此其他线程操作变量时，必须重新从主内存中读取变量的值。
3：volatile线程不安全，因为无法保证原子性。

内存屏障请参考：https://www.jianshu.com/p/43af2cc32f90
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