浅谈volitale

volatile

常用于保持内存可见性(随时见到的都是最新值)和防止指令重排序。

 

内存可见性（Memory Visibility）：所有线程都能看到共享内存的最新状态。

 

Java变量的读写

Java通过几种原子操作完成工作内存和主内存的交互：

1. lock：作用于主内存，把变量标识为线程独占状态。
2. unlock：作用于主内存，解除独占状态。
3. read：作用主内存，把一个变量的值从主内存传输到线程的工作内存。
4. load：作用于工作内存，把read操作传过来的变量值放入工作内存的变量副本中。
5. use：作用工作内存，把工作内存当中的一个变量值传给执行引擎。
6. assign：作用工作内存，把一个从执行引擎接收到的值赋值给工作内存的变量。
7. store：作用于工作内存的变量，把工作内存的一个变量的值传送到主内存中。
8. write：作用于主内存的变量，把store操作传来的变量的值放入主内存的变量中。

 

volatile如何保持内存可见性

本质：底层通过汇编lock指令，会锁住这块内存区域的缓存（缓存行锁定）并会写到主内存

所以，使用volatile变量能够保证:

• 每次读取前必须先从主内存刷新最新的值。
• 每次写入后必须立即同步回主内存当中。

也就是说，volatile关键字修饰的变量看到的随时是自己的最新值。线程1中对变量v的最新修改，对线程2是可见的。

 

 

volatile如何防止指令重排

加了volatile关键字，jvm层面会加内存屏障，保证当前读写不会被重新排序。

本质：

字节码层级，加了ACC_VOLATILE标识

在jvm层级，对volatile前后加内存屏障

在hotspot,锁总线

 

下面是基于保守策略的JMM内存屏障插入策略：

• 在每个volatile写操作的前面插入一个StoreStore屏障。
• 在每个volatile写操作的后面插入一个StoreLoad屏障。
• 在每个volatile读操作的后面插入一个LoadLoad屏障。
• 在每个volatile读操作的后面插入一个LoadStore屏障。