內(nèi)存模型概念
高速緩存存在的意義：臨時(shí)變量都存在于內(nèi)存中镰官，當(dāng)CPU執(zhí)行程序時(shí)，速度是非陈鸹酰快的泳唠，但是牽扯到和內(nèi)存交互，存取數(shù)據(jù)（耗時(shí)）卿操，會(huì)影響程序的執(zhí)行速度警检，因此孙援，必須引入高速緩存害淤。當(dāng)執(zhí)行程序時(shí)，會(huì)先從內(nèi)存中讀取值拓售，然后復(fù)制給高速緩存窥摄，之后程序執(zhí)行，并將結(jié)果寫入高速緩存础淤，最后崭放，再將緩存中的值刷新進(jìn)入內(nèi)存哨苛。高速緩存的存在，提高了程序的執(zhí)行速度
引入的問題
多線程程序中币砂，各個(gè)線程都有自己的高速緩存建峭，因此當(dāng)他們讀取內(nèi)存中的同一個(gè)值時(shí)（即共享變量），無法保證讀取進(jìn)緩存和寫入內(nèi)存時(shí)序决摧，即緩存不一致亿蒸，就會(huì)產(chǎn)生錯(cuò)誤
如何解決？
- 總線加lock
- 通過緩存一致性協(xié)議掌桩。其中一個(gè)協(xié)議的思想為：當(dāng)一個(gè)線程修改了值并將其寫入內(nèi)存之后边锁，會(huì)通知其他線程，將其他線程中的緩存置為無效狀態(tài)波岛，當(dāng)其他線程需要讀取該值時(shí)茅坛，必須重新從內(nèi)存中讀取
三個(gè)性質(zhì)
-
原子性
指一個(gè)或者多個(gè)操作，要么全部執(zhí)行并且執(zhí)行過程中不被任何因素打斷则拷，要么就全部都不執(zhí)行 -
可見性
指當(dāng)多個(gè)線程訪問同一個(gè)變量時(shí)贡蓖，一旦其中的一個(gè)線程改變了該變量的值，其他的線程立刻就可以看到修改后的值
個(gè)人認(rèn)為可以簡(jiǎn)單理解為煌茬，當(dāng)一個(gè)線程修改了值后摩梧，會(huì)立即將該值從高速緩存中寫入內(nèi)存，確保其他線程可以正確的讀取到該值 -
有序性
Java程序執(zhí)行時(shí)宣旱，為了提高執(zhí)行效率仅父，會(huì)發(fā)生指令重排。
具體的說浑吟，就是處理器不會(huì)保證代碼會(huì)嚴(yán)格按照語句的先后順序執(zhí)行笙纤，而是會(huì)保證其代碼的執(zhí)行結(jié)果和嚴(yán)格按照順序執(zhí)行語句的結(jié)果一致。
例如：
Person p = new Person()
大致會(huì)做三件事：
- 給Person的實(shí)例分配內(nèi)存空間
- 調(diào)用Person()的構(gòu)造函數(shù)组力，初始化成員字段
- 將person對(duì)象指向分配的內(nèi)存空間（此時(shí)省容，person就不是null了）
但是，由于上述亂序的存在燎字，上述過程的2和3順序是無法保證的
當(dāng)在多線程情況下腥椒，執(zhí)行順序是1-3-2時(shí)，當(dāng)執(zhí)行完1-3后候衍，切換至線程B笼蛛，此時(shí)得到的p并未完全初始化， 在使用時(shí)就會(huì)有問題蛉鹿，這也是DLC單例在多線程環(huán)境下必須加volatile修飾instance的原因
注意：要讓程序在多線程情況下正確的執(zhí)行滨砍，那就必須同時(shí)滿足上述三個(gè)條件，若其中一個(gè)不滿足，就可能會(huì)導(dǎo)致運(yùn)行結(jié)果不正確
Java的內(nèi)存模型
Java中規(guī)定惋戏，所有的變量都是存在主存中领追，每一個(gè)線程都有自己的工作內(nèi)存（相當(dāng)于高速緩存），在程序執(zhí)行時(shí)响逢，線程對(duì)變量的所有操作都必須在其工作內(nèi)存中
- 原子性
Java只會(huì)保證所有的基本類型數(shù)據(jù)绒窑，其簡(jiǎn)單的讀取，賦值操作是原子的舔亭，變量之間的賦值不是原子的
若要其他類型數(shù)據(jù)或者操作實(shí)現(xiàn)原子性回论，可以使用sychronized和lock關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)
volatile變量并不能提供原子性 - 可見性
Java提供volatile關(guān)鍵字保證可見性（只針對(duì)共享變量而言）
通過volatile修飾，Java保證對(duì)值的修改會(huì)立刻刷新至主存中分歇，當(dāng)其他線程需要讀取時(shí)（不確定是否一定會(huì)從主存中重新讀瓤亍？）职抡，就會(huì)去讀取新值
同樣的葬燎，也可使用sychronized和lock關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn) - 有序性
可以通過volatile關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)部分有序性
可以使用sychronized和lock關(guān)鍵字實(shí)現(xiàn)
volatile
如果一個(gè)域聲明為volatile，那么編譯器和虛擬機(jī)就知道該域可能是被另一個(gè)線程并發(fā)更新的
volatile修飾共享變量的意義：
- 保證對(duì)該域修改的可見性
- 禁止指令進(jìn)行重排缚甩，具體是指：
- 當(dāng)程序執(zhí)行到volatile變量的讀操作或者寫操作時(shí)谱净，在其前面的操作的更改肯定全部已經(jīng)進(jìn)行，且結(jié)果已經(jīng)對(duì)后面的操作可見擅威；在其后面的操作肯定還沒有進(jìn)行壕探；
- 在進(jìn)行指令優(yōu)化時(shí)，不能將在對(duì)volatile變量訪問的語句放在其后面執(zhí)行郊丛，也不能把volatile變量后面的語句放到其前面執(zhí)行
簡(jiǎn)單來說李请，就是volatile會(huì)保證volatile之前的語句一定會(huì)在volatile之后的語句之前執(zhí)行，但是并不能保證前面的語句不會(huì)亂序執(zhí)行厉熟，其后的語句不會(huì)亂序執(zhí)行
即是指：
- 它確保指令重排序時(shí)不會(huì)把其后面的指令排到內(nèi)存屏障之前的位置导盅，也不會(huì)把前面的指令排到內(nèi)存屏障的后面；即在執(zhí)行到內(nèi)存屏障這句指令時(shí)揍瑟，在它前面的操作已經(jīng)全部完成白翻；
- 它會(huì)強(qiáng)制將對(duì)緩存的修改操作立即寫入主存；
- 如果是寫操作绢片，它會(huì)導(dǎo)致其他CPU中對(duì)應(yīng)的緩存行無效
使用場(chǎng)景：
由于volatile無法保證原子性滤馍，因此，只有在明確可以確保原子性的情況下底循，可以使用volatile巢株，其效率會(huì)高于sychroniezd關(guān)鍵字，例如DCL單例中使用volatile和sychronized確保正確性
假設(shè)對(duì)于共享變量此叠，除了賦值操作之外不會(huì)再有其他操作纯续，那個(gè)可以將其聲明為volatile
