volatile简介及可见性、有序性的保证

volatile简介

volatile是jvm提供的最轻量级的同步机制（相比于synchronized，其要轻量很多）

当一个变量定义为volatile后，其具备两种特性：

• 此变量对所有线程的可见性
  • 可见性：当一条线程修改了这个变量的值，新值对于其他线程来说是可以立即得知的。
• 禁止指令重排序优化
  • 指令重排序：JVM为了进行优化，会对变量赋值等操作进行一系列的优化，其只保证了所有依赖赋值结果的地方都能获取到正确的结果，但不能保证该变量赋值操作的顺序与程序代码中的执行顺序一致。
  • 注意：重排序优化是机器级的优化操作，不是是Java源代码层面进行的。

可见性

普遍变量

首先，为什么普通变量不能做到可见性呢？

这里需要引入JMM（Java内存模型）。

• 什么是JMM？

  由于在不同平台上内存模型的差异，可能同一个程序在一个平台上并发情况下可以正常运行，而在另一个平台上并发访问就出错，因此需要针对各种平台来实现一个统一的规范。由此，JVM规范了自身的JAVA内存模型（即JMM）来屏蔽操作系统的内存访问差异。

• JMM简介

  JMM的知识点较多，这里只做简单介绍。

  首先上图
  
  JMM规定了所有的变量都存储在主内存，而每条线程有自己的工作内存；

  线程的工作内存保存了该线程所使用到的变量的拷贝（注意：线程的工作内存只拷贝了对象的引用、和正在访问的对象中的某个字段，并不会完全拷贝此对象），线程都所有操作都是在自己的工作内存中进行的；

  （注意：JMM与JVM中内存区域的堆栈等区域不是一个层次的内存划分，读者不要混淆）

okay，引入完毕，回到刚才的问题，为什么普通变量不能做到可见性呢？

由上图及介绍可以知道，普通变量的值传递需要通过主内存来完成，例如：线程A修改一个变量的值，需要先向主内存回写后，另一个线程B等到A回写完成后再读取，才能够读取到变量的新值。

volatile修饰的变量

volatile怎样实现可见的呢？

有如下java代码

public class Test16 {
   
   
    private volatile int a=0;
    public void update() {
   
   
        a = 1;
    }
    public static void main(String[] args) {
   
   
    }
}

通过hsdis+jitwatch工具查看其汇编码（查看步骤见：here），如下：

......
  0x000000000295156d: lock addl %rdi,(