【面试系列】volatile的底层原理

并发编程的三大特性

1. 原子性
2. 可见性
3. 原子性

JAVA内存模型

Java内存模型（Java Memory Model）主要分为主内存和线程工作内存。

主内存：方法区和堆空间

线程工作内存：虚拟机栈，本地方法栈，程序计数器。

所有变量都必须存储在主内存中，线程工作内存保存的是变量在主内存中的副本，线程对变量的操作都在工作内存中执行，执行结束后同步到主内存中。

volatile的作用

1. 可见性。一个线程对该变量的修改，新值对其他线程是可见的
2. 有序性。禁止指令重排。

volatile变量进行写操作的时候，JMM会将工作内存中的最新变量值更新，同时会使其他线程中的缓存失效，其他线程发现失效后，会从主内存中重新获取，实现了可见性。

volatile如何禁止指令重排序

通过内存屏障来实现。Load Barrier，Store Barrier。

• 对于Load Barrier来说，在指令前插入Load Barrier，可以让高速缓存中的数据失效，强制从新从主内存加载数据。
• 对于Store Barrier来说，在指令后插入Store Barrier，能让写入缓存中的最新数据更新写入主内存，让其他线程可见。

volatile为啥不是原子性

1. 多个线程同时进行count++，从主内存中读取的都是同一个值，同时进行+1和赋值，赋值到寄存器中。
2. 寄存器往主内存刷数据，仅仅是增加了一次。