Java内存屏障和CPU缓存

为什么需要内存屏障：在Java编译器在生成指令序列的适当位置插入一个内存屏障来禁止特定类型的处理器重排序，相当于钙塑cpu和编译器优于这个命令的必须西安执行，后于这个命令的必须后执行。
在多核场景下，为了充分利用CPU，会通过流水线将指令并行进行。又需要 指令进行重新排序以
便进行并行执行，那么问题来了，那些指令不是在所有场景下都能进行重排，除了本身的一些规
则之外，我们还需要确保多CPU的高速缓存中的数据与内存保持一致性，不能确保内存与CPU缓
存数据一致性的指令也不能重排，内存屏障正式通过阻止屏障两边的指令重排序来避免编译器和
硬件的不正确优化而提出的一种解决办法。
可见性要求，当一个线程修改了线程共享变量的值，其它线程能够立刻得知这个修改，在性能角
度考虑，没有必要在修改后就立刻同步修改的值——如果多次修改后才使用，那么只需要最后一
次同步即刻，在这之前的同步都是性能浪费。因此，实际的可见性定义需要弱一些，只需要保
证：当一个线程修改了线程共享变量的值，其他线程在使用前，能够得到最新的修改值。
重排序要求，如果工作线程之间共享了可变数据，由于两种重排序的结果都不是固定的，会导致
工作线程似乎出现了随机行为。

JAVA中的volatile关键字正是使用了内存屏障。如果字段是volatile，java内存模型将在写操作后插入一个写屏障指令，在读操作前插入一个读屏障指令。
这意味着，如果你对一个volatile字段进行写操作，你必须知道：
1.一旦你完成写入，任何访问这个字段的线程将会得到最新的值。
2.在你写入前，会保证所有之前发生的事已发生，并且任何更像过的数据值也是可见的。因为内
存屏障会把之前的写入值都刷新到缓存。

内存屏障会导致不可以尽可能地高校利用CPU，另外刷新缓存亦会有开销。所以不要以为用volatile代替锁操作就一点事都没有。