volatile 的可见性，禁止指令重排序，无法保证原子性的理解

在了解volatile的原理前，我们先来看个示例代码：

public class Visualable {
    public static    boolean initFlag=false;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        new Thread(()->{
            System.out.println("线程1开始执行");

            while (!initFlag){
              //nothing todo
             
            }

            System.out.println("线程执行1执行完毕");
        }).start();

        TimeUnit.SECONDS.sleep(2);

        new Thread(()->{
            System.out.println("线程执行2开始执行");
            initFlag=true;
            System.out.println("线程执行2执行完毕");
        }).start();


    }
}

执行后显示：System.out.println("线程执行1执行完毕"); 这行代码没执行

说明了线程2修改initFlag的值并没有让线程1感知到；为何？

这里我们就要了解Java线程内存模型了，在硬件级别来看：

以上图所示：一开始线程1和线程2都从主内存中将initFlag的值，读回了线程自己的内存中，此时线程2将值改了，但还没及时刷回主内存中，所以线程1感觉不到值的改变，因此线程1一直死循环，只要写

回了主内存，线程1就可以感觉到数据的改变，这个是由MSEI缓存一致性协议决定的，由各个cpu厂商实现，简单点说，每个线程都会监听总线，数据的变更要经过总线，然后，线程监听到变量变更后，会检查

自己的内存有没该变量，有就失效自己的变量，之后从主内存中读取，既然MSEI能保证内存的可见性，为何还会有问题，这是因为线程2没有及时将变量刷回主内存，而volatile可以保证变量的修改立即刷回主内存，因此保证可见性，因此代码修改一下：

那为何volatile没法保证变量的原子性：我们思考一个问题，如果一个变量 int sum=0;线程1和线程2都读取到内存中，然后都做了++操作，那么线程1如果先刷回内存中，线程2的内存变量就失效了，此时sum的值值加了1

那volatile的禁止指令重排又是啥？先看个demo

为何会出现a=1 和b=1同时出现的情况，正常来说，a要等于1 证明y=1这行代码已经执行了，因为a=y,然而y=1执行了，证明b=x要先运行，那么b应该等于0才对，因为x此时等于0

出现这个结果的原因：线程one中，a=y和x=1的代码顺序调换了，也就是指令重排了，线程Two b=x 和 y=1的代码顺序也重排了

什么时候会重排：遵循下面2个原则：

as-if-serial 语义：简单的说就是：能否重排，最重要的是，对于单线程来说，重排前后，结果不变，对于上面例子，对于线程one来说 a=y和x=1的顺序调换，结果是一样的，线程Two也是一样道理

happen-before 原则：

1. 单线程happen-before原则：在同一个线程中，书写在前面的操作happen-before后面的操作。
2. 锁的happen-before原则：同一个锁的unlock操作happen-before此锁的lock操作。
3. volatile的happen-before原则：对一个volatile变量的写操作happen-before对此变量的任意操作
4. happen-before的传递性原则：如果A操作 happen-before B操作，B操作happen-before C操作，那么A操作happen-before C操作。
5. 线程启动的happen-before原则：同一个线程的start方法happen-before此线程的其它方法。
6. 线程中断的happen-before原则：对线程interrupt方法的调用happen-before被中断线程的检测到中断发送的代码。
7. 线程终结的happen-before原则：线程中的所有操作都happen-before线程的终止检测。
8. 对象创建的happen-before原则：一个对象的初始化完成先于他的finalize方法调用。

这些规则来描述了什么时候可以重排

如何解决指令重排，很简单，只要在变量中加入volatile 关键字即可；

volatile 禁止重排原理：内存屏障，举个例子：

int a=1;

int b=2;

我们要系统禁止这2行代码进行重排，我们需要定义一个规范，就像产品经理说，我要实现某个功能，这是一种规范，真正实现由程序员去弄，现在假设我们的规范是，只要这两行代码中有abc三个字母就禁止重排

int a=1;

abc;

int b=2;

然后我们系统发现有abc就不会重排了，具体实现这个需求，是由jvm厂商去实现，如hotsport虚拟机：

内存屏障中的abc字母在hostport中有4种情况，读读屏障（对应的字母是 loadload），写写屏障(storestore)，读写屏障(loadstore)，写读屏障(storeload),汇编源码：