1. happens-before原则定义
- 编译器和处理器会对我们程序优化而进行指令重排，但需要保证前一个操作结果对后一个依赖操作可见（其实只是在单线程下能保证），否则就禁止指令重排
1.1 指令重排带来的问题
- 虽然指令重排满足happens-before原则，但这个只能保证单线程下结果具有一致性。
- 在多线程下，指令重排会导致很严重的并发错误，会导致结果不具有一致性
- 多线程下想要结果也满足一致性，则需要加入内存屏障来解决指令重排的问题
2. 内存屏障
2.1 分类
- Load Barrier：在读指令之前插入读屏障，可以让高速缓存中的数据失效，重新从主存加载数据
- Store Barrier：在写指令之后插入写屏障，能让写入缓存的最新数据写回主内存
2.2 详细种类
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LoadLoad 屏障
- Load1,Loadload,Load2
- 确保Load1所要读入的数据能够在被Load2和后续的load指令访问前读入。
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StoreStore 屏障
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Store1，StoreStore，Store2
- 确保Store1的数据在Store2以及后续Store指令操作相关数据之前对其它处理器可见（例如向主存刷新数据）
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LoadStore 屏障
- Load1; LoadStore; Store2
- 确保Load1的数据在Store2和后续Store指令被刷新之前读取。
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StoreLoad 屏障
- Store1; StoreLoad; Load2
- 确保Store1的数据在被Load2和后续的Load指令读取之前对其他处理器可见。
3. volatile关键字
3.1 volatile原理
通过内存屏障来防止指令重排，从而实现可见性和有序性
- 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。
3.2 简要说明
- volatile读前插入读屏障，写后插入写屏障，避免CPU重排导致的问题，实现了多线程之间的数据可见性
4. 内存屏障和缓存一致性
内存屏障会导致CPU缓存刷新，刷新时，会遵循缓存一致性协议
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lock:解锁时，jvm会强制刷新CPU缓存，导致当前线程更改，对其他线程可见
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volatile：在标记volatile的字段进行写操作时，会强制刷新CPU缓存，在标记为volatile的字段，每次读取都是直接读内存
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final：即使编译器在final写操作后，会插入内存屏障，来禁止重排序，保证可见性
