volatile原理解析——JUC多线程与高并发系列笔记
1、volatile特性
保证可见性
禁止指令重排序【与sychronized的重要区别】
不保证原子性【与sychronized的重要区别】
2、什么是主内存与工作内存
每个线程私有自己的工作内存，线程间的交互通过主内存实现
主内存是共享内存
当A线程修改了成员变量的值，并刷新到主内存中，如果变量是不可见的。不管是主线程还是其他线程都不会重新到主内存中拿到A线程修改后的值，只有当变量被volatile修改后，才会通知其他线程去获取新的值。
volatile不保证原子性，因为加了volatile的变量仍然会出现值覆盖的问题，例如在处理i++的时候，由于i++不是原子操作，在jvm中它是分为三步来处理的，执行GETFIELD拿到主内存中的原始值i，执行IADD进行加1操作，执行PUTFIELD把工作内存中的值写回主内存中。如果是多线程环境下，当多个线程同时对主内存中的值加了1后，将新的值都刷入了主内存中，此时就将丢失了正确的值。
处理原子性问题，可以使用atomic等原子类来解决、
3、指令重排序
源代码 -> 编译器的优化重排 -> 指令并行的重排 -> 内存系统的重排 -> 最终执行的指令
单线程里确保程序最终执行的结果与代码顺序执行的结果一致
处理器在进行重排序时必须要考虑指令之间的数据依赖
多线程环境下线程交替执行，由于编译器优化重排的存在，两个线程中使用的变量能否保证一致是无法确定的，结果无法预测
代码展示：
解析：在多线程环境下，由于线程交替执行，同时由于可能产生指令重排序，语句1和语句2可能会交替顺序，导致语句3执行得出的值为5。当然更多的情况应该是等于6
volatile是禁止指令重排序的，因为它在指令间插入了内存屏障（memory barrier），它会告诉cpu和编译器，不管什么指令都不能和这条内存屏障重排序，也就是说内存屏障禁止在内存屏障前后的指令执行重排序。
内存屏障的另一个作用，就是强制刷出各种cpu中缓存的数据，因此任何cpu上的线程都能读到这些数据的最新版本
深入volatile执行重排序之双端检索单例模式
代码展示
在我们单例模式将要创建对象的时候，jvm其实指令其实是有三个操作指令
1、memory=allocate(); // 分配内存空间
2、instance(memory); // 初始化
3、instance = memory; // 设置instance指向刚刚分配的内存地址，此时instance != null
此时有可能会出现问题[涉及jvm重排，控制不了]，由于cpu和编译器会优化执行指令重排序，导致以上初始化和分配内存地址这两步出现指令重排。导致还未初始化，就分配了内存地址，在多线程的环境下，此时它已经判断当前引用是不为空的，因此直接会返回引用，但是这个引用只包含内存地址，但是此地址还没有值，所以此线程拿到的是空。