java多线程之volatile

线程间数据一致性

问题引述：
当前有两个线程，线程1和线程2，在各自的工作内存中，持有堆内存flag对象的副本。如何保证两个线程中flag对象是一致的呢，避免出现类似线程1中flag=1，线程2中flag=2的情况。

可见性

如何解决上面的问题呢？我们首先得知道下线程的工作原理。线程将数据从主内存copy进自己的工作内存之后，后续的读写操作，实际操作的都是工作内存中的数据，在运行到某些时刻，如释放同步锁，代码执行完毕等情况下，才会将工作内存中的数据写入主内存，在这段时间内，另一个线程读取到的数据，依然是老的结果。

所以，问题就出现在这个时间差上，也即数据修改后的结果，并不是立即写入主内存。当一个线程修改了数据之后，如果将结果立即刷新进主内存，另一个线程在需要读取这个变量的时候，不再从工作内存中去取数据，而是直接从主内存读取，这样便可实现一个线程对数据的修改，对另一个线程可见。

指令重排

为了提高执行效率，在编译成汇编语言时，编译器会对对指令进行重排序，即:
代码逻辑：a=1;b=2
汇编指令：b=2;a=1
实际执行的顺序，与我们代码写的预期顺序是不符的。

volatile关键字，是可以禁止指令重排序的，具体是怎么做的呢：使用内存屏障。

JVM定义了8中原子操作：

• lock 锁定 : 把主内存中的一个变量标志为一个线程独享的状态
• unlock 解锁 : 把主内存中的一个变量释放出来
• read 读：将主内存中的变量读到工作内存中
• load 加载：将工作内存中的变量加载到副本中
• use 使用：当执行引擎需要使用到一个变量时,将工作内存中的变量的值传递给执行引擎
• assign 赋值：将执行引擎收的的值赋值给工作内存中的变量
• store 存储：将工作内存中的变量的值传到主内存中
• write 写入：将store得到值放到主内存的变量中

JVM 对于volatile修饰的变量，会在其前面分别添加读写屏障：