JAVA系列： 深入理解Volatile的实现原理
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Volatile
[ˈvɒlətaɪl]
Volatile 是一个Java语言的类型修饰符。
一旦一个共享变量（类的成员变量、类的静态成员变量）被Volatile修饰之后，那么就具备了两层语义：
1、保证多线程下的可见性
2、禁止进行指令重排序(即保证有序性)
注意：Volatile只能让被他修饰内容具有可见性、有序性，并不能保证原子性。
指令重排序存在的意义在于：JVM能够根据处理器的特性（CPU的多级缓存系统、多核处理器等）适当的重新排序机器指令，使机器指令更符合CPU的执行特点，最大限度的发挥机器的性能。
Volatile内存模型
多线程机制使得多个任务同时执行处理，所有的线程共享JVM内存区域，而每个线程又单独的有自己的工作内存，当线程与内存区域进行交互时，数据从主存拷贝到工作内存，进而交由线程处理（操作码+操作数）。
线程对变量的所有操作都必须在工作内存中进行，而不能直接读写主内存。
Java语言规范指出：为了获得最佳速度，线程保存主存变量的私有拷贝，而且只当线程进入或者离开同步代码块时，才与主存变量的原始值对比。
Volatile的实现原理
导致可见性问题的根本原因是缓存以及重排序。 而 JMM 实际上就是提供了合理的禁用缓存以及禁止重排序的方法。所以它最核心的价值在于解决可见性和有序性。
主内存和工作内存之间的交互有具体的交互协议，JMM定义了八种操作来完成，这八种操作是原子的、不可再分的，它们分别是：lock，unlock，read，load，use，assign，store，write，其中lock,unlock,read,write作用于主内存；load,use,assign,store作用于工作内存。
(1) lock:将主内存中的变量锁定，为一个线程所独占
(2) unclock:将lock加的锁定解除，此时其它的线程可以有机会访问此变量
(3) read:将主内存中的变量值读到工作内存当中
(4) load:将read读取的值保存到工作内存中的变量副本中。
(5) use:将值传递给线程的代码执行引擎
(6) assign:将执行引擎处理返回的值重新赋值给变量副本
(7) store:将变量副本的值存储到主内存中。
(8) write:将store存储的值写入到主内存的共享变量当中。
- 从主存复制变量到当前工作内存（read and load）
- 执行代码，改变共享变量值 （use and assign）
- 用工作内存数据刷新主存相关内容 （store and write）
指令规则
- read 和 load、store和write必须成对出现
- assign操作，工作内存变量改变后必须刷回主内存
- 同一时间只能运行一个线程对变量进行lock，当前线程lock可重入，unlock次数必须等于lock的次数，该变量才能解锁。
- 对一个变量lock后，会清空该线程工作内存变量的值，重新执行load或者assign操作初始化工作内存中变量的值。
- unlock前，必须将变量同步到主内存（store/write操作）
Volatile的作用
强制从主存中取得变量的值，而不是从线程工作空间中取得变量的值，从而使变量在多个线程间可见。
由于volatile屏蔽掉了JVM的代码优化，所以在效率上比较低，因此一定在必要时才使用。
demo例子