概念回顾首先回顾一下我们之前讲过的基本概念：内存可见性“内存可见性是指线程之间的可见性，当一个线程修改共享变量时，另一个线程可以读取到修改后的值”。为了优化程序性能，重新排序对原始指令执行顺序进行了优化和重新排序。重排序可以发生在多个阶段，比如编译重排序、CPU重排序等。happens-before遵循happens-before规则，JVM可以保证多线程间的指令顺序满足执行的预期。volatile保证了变量的“内存可见性”。禁止对volatile变量和普通变量进行“重新排序”。那么这个内存可见性过程是什么样的呢？具体代码我之前也给大家演示过，这里直接给大家总结一下：所谓内存可见性，当一个线程写入一个被volatile修饰的变量时，会立即刷新本地内存中的共享变量到主存，同理，当进行读操作时，本地内存会立即失效，从主存中读取共享变量的值。此时，volatile与锁具有相同的内存效应，写入volatile变量与释放锁具有相同的内存语义，读取volatile变量与获取锁具有相同的内存语义。重排禁令呢？在JSR-133之前的旧Java内存模型中，允许对volatile变量和普通变量进行重新排序。想一想，如果可以重新排列会怎样？我们假设有两个线程A和B，一个变量a被volatile修饰，一个普通变量b没有被修饰，见如下代码：volatilea=1;整数b=2;publicvoidwriter(){a=1;b=3;}publicvoidreader(){if(a==1){System.out.println(b);}}线程A执行writer方法，先设置a为1，此时线程B操作reader方法，此时判断a=1，然后输出b=2，线程A多b操作设置为3、其实最后的结果应该是b=3，所以这里的重排可能会导致普通变量的误读。为了提供比锁更轻量级的“线程间通信机制”，JSR-133决定增强volatile的内存语义：严格限制编译器和处理器对volatile变量和普通变量的重新排序。那么怎么禁止呢?答案就是通过内存屏障，也许你听说过这个概念，下面我们一起来看看吧。内存屏障什么是内存屏障？在计算机中，主要有两种，一种是读屏障（LoadBarrier）和写屏障（StoreBarrier）。内存屏障有两个用途：它防止屏障两侧的指令重新排序。强制将写缓冲区/缓存中的脏数据写回主存，或者使缓存中的相应数据失效。（这里的缓存是指cpu的L1、L2等多级缓存）。我们写的代码最终都会经过编译器，那么编译器是如何实现这个过程的呢？当编译器生成字节码时，它会在指令序列中插入内存屏障，以禁止某些类型的处理器重新排序。在Java中，JMM内存屏障插入策略可以保证程序在各个平台处理器下的volatile内存语义是正确的。具体策略：在每次volatile写操作前插入一个writebarrier。在每个易失性写操作之后插入一个写屏障。在每个易失性读取操作之后插入一个读取屏障。在每个易失性读取操作之后插入一个读取屏障。volatile和普通变量的重排序规则：如果第一个操作是volatile读，那么无论第二个操作是什么，都不能重排序。如果第二个操作是volatile写，不管第一个操作是什么，都不能重新排序。如果第一个操作是易失性写入而第二个操作是易失性读取，则无法重新排序。那么如果第一个操作是普通变量读，第二个是volatile读，是否可以重排呢？答：是的。相信理解了以上概念后，你应该对volatile的使用场景有了一定的了解。volatile可以保证内存可见性，禁止重排序。它具有与锁相同的内存语义，也称为轻量级锁。volatile只保证对单个volatile变量的读/写的原子性，而锁可以保证整个“临界区代码”执行的原子性。所以锁要高级一点。但这并不意味着volatile不好。作为一个轻量级的锁，在某些场景下还是很有用的。下面以双锁校验单例模式为例。首先我们看一下常见的单例模式：classSingleton{privatestaticSingletoninstance;privateSingleton(){}publicSingletongetInstance(){if(instance==null){instance=newSingleton();}返回实例；}}在单线程模式下可以这样做，没有什么问题，但是在多线程模式下就不行了，所有我们需要加锁，所以双锁下的实现check:classSingleton{privatestatic单例实例；privateSingleton(){}publicstaticSingletongetInstance(){if(instance==null){synchronized(Singleton.class){if(instance==null){instance=newSingleton();}}}返回实例；}}这样真的可以吗？怀疑？我们知道我们在新手的时候，主要做三件事：分配内存变量、赋值和初始化对象的过程，可能会导致指令重排，你可能会说里面加锁了。上一节介绍了顺序一致性模型，在上面我们说过临界区的代码可以同步方式重新排序，所以这里还是有重新排序的可能的，所以最后的流程可能是这样的。线程A执行内存分配->变量赋值，线程B执行判断实例不为null，开始访问对象。其实这个对象还没有初始化，所以这个时候，我们需要加上volatile。classSingleton{privatestaticvolatileSingleton实例；privateSingleton(){}publicstaticSingletongetInstance(){if(instance==null){synchronized(Singleton.class){if(instance==null){instance=newSingleton();}}}返回实例；}}这样，在多线程环境下，它的安全性就可以得到保证。结束语这一段的内容可能没有之前那么容易理解，比较抽象，所以这篇文章也有不足之处。可以自己查一些资料，综合理解，不要死记硬背概念。在本节中，我们提到了锁的概念。
