java中volatile关键字的作用

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前言

记录java线程相关的知识

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1、volatile

1.1、volatile保证可见性

volatile可以保证，若一个线程改变了某块内存的值，其他线程是可见的，以至于其他线程能及时更新这块内存。

• 线程拥有自己的内存空间:
  每个线程在运行时，都有自己的空间去加载缓存中的值，如果一个值发生改变，会先改变在线程中的值，再在一定时间内同步到缓存中。
  

• volatile可见性:
  当两个线程使用同一变量M时，线程1改变了M的值，如果不使用volatile，线程2可能感知不到M发生了改变，继续拿着M在缓存中的值运行。使用volatile的变量，在线程1改变M时，对其他线程来说就是可见的，就会去更新M的值。
  

• 其他发生内存刷新的情况:
  有些java代码是已经包含了刷新内存、内存同步的操作，这会使得一些变量不加volatile，也会在多线程中及时更新。例如：调用System.out.println()会刷新内存

1.2、volatile保证顺序性

volatile修饰的内存，可以（利用 jvm中的内存屏障）保证它在多个代码行中读写的执行是有顺序的。

1.2.1、重排序与内存屏障

• 为什么会重排序？
  为了提高CPU效率，在结果一致性的前提下，在执行一些较为耗时的操作，CPU并不会空着等待它执行完毕再继续，而是继续执行下面的代码。
  
• 怎么阻止这种不按顺序执行的情况？
  如上图，在第二行和第三行之间加一条内存屏障指令，当机器读到内存屏障指令时，就知道要等上一行执行完，才能执行下一行。
  

内存屏障有cpu级别的和jvm级别的,cpu级别靠汇编语言特有的指令实现

1.2.2、jvm中的内存屏障

jvm规范规定，jvm必须实现的4中屏障：LL、LS、SL、SS

L (Load) ,指的是从内存中读一个数据到CPU
S (Store),指的是从CPU中写一个数据到内存

LL指第一行是从内存中读一个数据到CPU，第二行也是从内存中读一个数据到CPU，中间加的内存屏障类型就叫LoadLoadBarrier

LS指第一行是从内存中读一个数据到CPU，第二行从CPU中写一个数据到内存，中间加的内存屏障类型就叫LoadStoreBarrier

面试题：DCL单例加不加volatile

DCL单例（Double Check Lock 双检查加锁机制的单例）

答案见 : 关于java中单例的几个疑问