java-volatile关键字的原理

Java （JMM）内存模型中的可见性、原子性和有序性：

1、可见性：

可见性，即线程之间的可见性。一个线程对变量的修改的状态对另一个线程是立即可见的。

2、原子性：

操作的不可分解性，一个操作要么成功，要么不执行。

3、有序性：

Java 语言提供了 volatile 和 synchronized 两个关键字来保证线程之间操作的有序性，volatile 是因为其本身包含“禁止指令重排序”的语义，synchronized 是由“一个变量在同一个时刻只允许一条线程对其进行 lock 操作”这条规则获得的，此规则决定了持有同一个对象锁的两个同步块只能串行执行。

happen-before规则:(按照代码书写顺序，书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作)：

a happen-before b, 则 a 的执行结果对 b 可见，而且 a 的操作在 b 之前。（仅是对程序员做出的保证）

happen-before 允许不影响结果的指令重排。

happens-before具体原则（先行发生原则）：

程序次序规则：一个线程内，按照代码顺序，书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作

锁定规则：一个unLock操作先行发生于后面对同一个锁额lock操作

volatile变量规则：对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作

传递规则：如果操作A先行发生于操作B，而操作B又先行发生于操作C，则可以得出操作A先行发生于操作C

线程启动规则：Thread对象的start()方法先行发生于此线程的每个一个动作

线程中断规则：对线程interrupt()方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生

线程终结规则：线程中所有的操作都先行发生于线程的终止检测，我们可以通过Thread.join()方法结束、Thread.isAlive()的返回值手段检测到线程已经终止执行

对象终结规则：一个对象的初始化完成先行发生于他的finalize()方法的开始

volatile 可看做是轻量级的synchronized,它保证了多处理器开发中共享变量的可见性

实现原则：

每一次写volatile声明的变量时，会触发汇编lock指令

原则

lock会引起处理器缓存写到内存，lock期间当前处理器锁定总线，独占内存。

一个处理器缓存写到内存会引起其他处理器的缓存失效，从而迫使其他处理器重新缓存volatile变量。

当一个变量定义为 volatile 之后，将具备两种特性：

保证此变量对所有的线程的可见性。

禁止指令重排序优化。指令重排序不会影响单个线程的执行，但是会影响到线程并发执行的正确性

volatile 性能：

volatile 的读性能消耗与普通变量几乎相同，但是写操作稍慢，

volatile 可以保证有序性，但是不能保证原子性。