Java并发机制底层实现原理，四年Java面试遇到的问题整理-程序员宅基地
技术标签： 2024年程序员学习 面试 java 开发语言
read 从主内丰读取
load 将主内存读取到的值写入工作内存
use 从工作内存读取数据来计算
assign 将计算好的值重新赋值到工作内存中
store 将工作内存数据写入主内存
write 将store过去的变量值赋值给主内存中的变量
复制代码
三、volatile的内存语义
只要是volatile变量，对该变量的读/写就具有原子性，如果是多个volatile操作或类似于volatile++这种复合操作，这些操作整体上不具有原子性。
3.1、volatile变量自身具有下列特性
1）可见性：对一个volatile变量的读，总是能看到（任意线程）对这个volatile变量最后的写入；
2）原子性：对任意单个volatile变量的读/写具有原子性，但类似于volatile++这种复合操作不具有原子性；
3）有序性：指令重排序，编译器和指令器有时为了提高代码执行效率，会将指令重排序，要遵守一定的规则，happens-before原则，只要符合happens-before的原则，那么就不能重排，如果不符合这些规则的话，那就可以重排序
3.2、volatile写-读的内存语义
volatile写的内存语义：当写一个volatile变量时，JMM会把该线程对应的本地内存中的共享变量值刷新到主内存。\
image.png
线程A在写flag变量后，本地内存A中被线程A更新过的两个共享变量的值被刷新到主内存中，此时，本地内存A和主内存中的共享变量的值是一致的。
volatile读的内存语义：当读一个volatile变量时，JMM会把该线程对应的本地内存置为无效。线程接下来将从主内存中读取共享变量。\
image.png
在读flag变量后，本地内存B包含的值已经被置为无效，此时，线程B必须从主内存中读取共享变量，线程B的读取操作将导致本地内存B与主内存中共享变量的值变成一致。
总结：
1）线程A写一个volatile变量，实质上是线程A向接下来将要读这个volatile变量的某个线程发出了（其对共享变量所做修改的）消息；
2）线程B读一个volatile变量，实质上是线程B接收了之前某个线程发出的（在写这个volatile）变量之前对共享变量所做修改的）消息；
3）线程A写一个volatile变量，随后线程B读这个volatile变量，这个过程实质上是线程A通过主内存向线程B发送消息；
3.3、volatile内存语义的实现
重排序分为编译器重排序和处理器重排序。为了实现volatile内存语义，JMM会分别限制这两种类型的重排序类型。
为了实现volatile的内存语义，编译器在生成字节码时，会在指令序列中插入内存屏障来禁止特定类型的处理器重排序。为此，基于保守策略的JMM内存屏障插入策略。
1）、在每个volatile写操作的前面插入一个StoreStore屏障；
2）、在每个volatile写操作的后面插入一个StoreLoad屏障；
3）、在每个volatile读操作的后面插入一个LoadLoad屏障；
4）、在每个volatile读操作的后面插入一个LoadStore屏障；
volatile写插入内存屏障后生成的指令序列示意图：\
image.png
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最后
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