5.volatile是什么？怎么保证可见性？
volatile是什么？
volatile可参考之前写过的文章：java中volatile关键字
老王：小陈啊，上一章节结束之前让你看一下volatile，现在研究得怎么样了？
小陈：上一章结束之后啊，我回去看了一下资料，大概知道volatile是个啥东西了。
老王：哦，那你来说说。
小陈：volatile是java语言提供的一个关键字，用来修饰变量的，使用volatile修饰的变量可以保证并发安全的可见性和有序性。
小陈：volatile关键字的用法大概是下面这样的：
volatile int i = 0;
public void add() {
i++;
}使用方法就是声明变量之前加一个volatile关键字，然后变量 i 的操作就跟我们平常的操作是一样的。
但是添加的volatile的变量，在编译之后JVM会在操作该变量的前后添加一些指令来保证可见性和有序性，具体添加了啥指令这个到时候还得靠老王你来讲解一下哈，因为我还没了解到那一步，哈哈。
volatile对可见性保证
老王：哈哈，没关系，到时候我再补充一下，你先来先说说volatile怎么保证可见性的？
小陈：结合之前讲的MESI缓存一致性协议，看了一些资料。大概知道volatile在JMM层次和CPU高速缓存层次是怎么确保可见性的了
老王：哦，这么机灵，那你来说说看....
小陈：使用volatile关键字修饰的共享变量，每次线程使用之前都会重新从主内存中重新读取最新的值； 一旦该共享变量的值被修改了，修改它的线程比如立刻将修改后的值强制刷新回主内存。
小陈：我画个图来说一下：
（1）首先看一下上面的图，有工作线程A、工作线程B；假如之前工作线程A、B都是用过这个共享变量 i，工作内存中都有变量副本 i = 0
（2）这个时候工作线程A要执行 i++ 操作，按照volatile关键字的特性，每次使用之前必须从主内存重新读取，所以工作线程A重新从主内存读取（执行read、load指令）得到 i = 0没有变化
（3）然后执行use指令将 i = 0 传递给工作线程，执行 i++ 操作，得到 i = 1
（4）然后执行assign指令，将 i = 1的结果赋值给工作线程，按照volatile的特性；一旦共享变量的值被修改了，需要立即强制刷新回主内存。 所以在执行assign赋值更新后的之后，立马执行store、write指令将最新的值传递到主内存，并且赋值给主内存的变量。
（5）此时工作线程B需要用到共享变量 i 了，即使工作内存里面有副本，但是每次还是会重新从主内存中读取最新的值，这个时候读取到 i = 1了
小陈：上面就是我知道的，volatile在java内存模型层次是怎么保证可见性的。
小陈：之前我们了解过MESI一致性怎么实现可见性了，由于java内存模型建立在CPU多级缓存模型之上，所以java内存模型底层也是通过MESI一致性的协议去达到可见性的目的，java内存模型会去适配不同操作系统对MESI一致性协议的不同实现方式。
老王：很好啊小陈，非常不错，棒棒的......
小陈：还好啦..，嘿嘿......
小陈：老王啊，我对volatile的了解就到这里了，后面其实我还有挺多疑问的，volatile修饰的变量，怎么让每都让它从主存读取最新数据的？修改了之后立刻刷新会主内存这个是怎么实现的？
还有volatile我看了一些资料说是通过禁止重排序来实现有序性的，那到底是通过什么 来禁止重排序的？
老王：其实这个就涉及到一个内存屏障的概念了，其实volatile的可见性和有序性都是通过内存屏障来实现的。
包括你上面说的读取数据的时候强制读取主内存数据，修改数据之后强制刷新到主内存，都是有相对应的内存屏障指令对应的。
还有为了实现有序性而禁止volatile前后相关的指令进行重排序，在JVM乃至操作系统都是有相应的内存屏障指令的。
至于具体什么是内存屏障？有什么作用？我们下面的篇章再慢慢聊，今天就先到这里，我们下一章再见......
小陈：好的，我们下一章见。
目录
JAVA并发专题 《筑基篇》
4.什么是MESI缓存一致性协议？怎么解决并发的可见性问题？
JAVA并发专题《练气篇》
5.volatile怎么保证可见性？
6.什么是内存屏障？具有什么作用？
7.volatile怎么通过内存屏障保证可见性和有序性？
8.volatile为啥不能保证原子性？
9.synchronized是个啥东西？应该怎么使用？
10.synchronized底层之monitor、对象头、Mark Word？
11.synchronized底层是怎么通过monitor进行加锁的？
12.synchronized的锁重入、锁消除、锁升级原理？无锁、偏向锁、轻量级锁、自旋、重量级锁
13.synchronized怎么保证可见性、有序性、原子性？
JAVA并发专题《结丹篇》
- JDK底层Unsafe类是个啥东西？
15.unsafe类的CAS是怎么保证原子性的？
16.Atomic原子类体系讲解
17.AtomicInteger、AtomicBoolean的底层原理
18.AtomicReference、AtomicStampReference底层原理
19.Atomic中的LongAdder底层原理之分段锁机制
20.Atmoic系列Strimped64分段锁底层实现源码剖析
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21.AQS是个啥？为啥说它是JAVA并发工具基础框架？
22.基于AQS的互斥锁底层源码深度剖析
23.基于AQS的共享锁底层源码深度剖析
24.ReentrantLock是怎么基于AQS实现独占锁的？
25.ReentrantLock的Condition机制底层源码剖析
26.CountDownLatch 门栓底层源码和实现机制深度剖析
27.CyclicBarrier 栅栏底层源码和实现机制深度剖析
28.Semaphore 信号量底层源码和实现机深度剖析
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