volatile 回忆篇

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谈谈volatile

volatile->可见性、有序性->happens-before原则、volatile内存语义(结合JMM理解) happens-before原则>禁止指令重排序(三个层面)->

1. 编译器层面->volatile重排序规则表
2. 处理器层面->使用内存屏障
3. 内存层面->#Lock或缓存一致性协议(MESI协议)

volatile禁止重排序怎么实现的？

在volatile的指令前，加入lock前缀。它会产生一组内存屏障，防止重排序。 lock前缀会使写入缓存的数据写回内存，并让其它缓存的数据失效。

编译器指令重排序

（表格）

1. volatile写之前的指令不能排到后面。保证volatile写指令开始时，前面的指令都完成了
2. volatile读之后的指令不能 排到前面。volatile读之后的指令，要等到volatile读完成才能 开始 。
3. volatile读之前的volatile写，不能排到其后面。保证 volatile读开始时，其前面的volatile写已经完成。

1.2能保证标志位例子 1.2.3 能保证DCL。DCL中，instance = new XX();包含三个指令，它们可能被重排序。

• 如果有volatile，则保证if(instance == NULL)为假时，instance = new XX();语句已经全部完成。
• 如果 没有volatile，则if(instance == NULL)为假时, new XX();可能才进行到一半。

happens-before

满足happens-before的指令之间不能重排序。hb后的指令能看到hb前的指令的执行结果。

指令重排序

处理器为了加快执行速度，会自行将指令重排序。

MESI

MIT讲座