1鬓梅、概述

Java程序是需要運(yùn)行在Java虛擬機(jī)上面的谋作，Java內(nèi)存模型（Java Memory Model ,JMM）就是一種符合內(nèi)存模型規(guī)范的柏肪，屏蔽了各種硬件和操作系統(tǒng)的訪問差異的，保證了Java程序在各種平臺(tái)下對內(nèi)存的訪問都能保證效果一致的機(jī)制及規(guī)范余掖。

提到Java內(nèi)存模型鲫凶，一般指的是JDK 5 開始使用的新的內(nèi)存模型禀崖，主要由JSR-133: JavaTM Memory Model and Thread Specification 描述。感興趣的可以參看下這份PDF文檔（http://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/jsr133.pdf）

Java內(nèi)存模型規(guī)定了所有的變量都存儲(chǔ)在主內(nèi)存中螟炫，每條線程還有自己的工作內(nèi)存帆焕，線程的工作內(nèi)存中保存了該線程中是用到的變量的主內(nèi)存副本拷貝，線程對變量的所有操作都必須在工作內(nèi)存中進(jìn)行不恭，而不能直接讀寫主內(nèi)存。不同的線程之間也無法直接訪問對方工作內(nèi)存中的變量财饥，線程間變量的傳遞均需要自己的工作內(nèi)存和主存之間進(jìn)行數(shù)據(jù)同步進(jìn)行换吧。

而JMM就作用于工作內(nèi)存和主存之間數(shù)據(jù)同步過程。他規(guī)定了如何做數(shù)據(jù)同步以及什么時(shí)候做數(shù)據(jù)同步钥星。

image.png

這里面提到的主內(nèi)存和工作內(nèi)存沾瓦，讀者可以簡單的類比成計(jì)算機(jī)內(nèi)存模型中的主存和緩存的概念。特別需要注意的是谦炒，主內(nèi)存和工作內(nèi)存與JVM內(nèi)存結(jié)構(gòu)中的Java堆贯莺、棧、方法區(qū)等并不是同一個(gè)層次的內(nèi)存劃分宁改，無法直接類比缕探。《深入理解Java虛擬機(jī)》中認(rèn)為还蹲，如果一定要勉強(qiáng)對應(yīng)起來的話爹耗，從變量耙考、主內(nèi)存、工作內(nèi)存的定義來看潭兽，主內(nèi)存主要對應(yīng)于Java堆中的對象實(shí)例數(shù)據(jù)部分倦始。工作內(nèi)存則對應(yīng)于虛擬機(jī)棧中的部分區(qū)域。

所以山卦，再來總結(jié)下鞋邑，JMM是一種規(guī)范，目的是解決由于多線程通過共享內(nèi)存進(jìn)行通信時(shí)账蓉，存在的本地內(nèi)存數(shù)據(jù)不一致枚碗、編譯器會(huì)對代碼指令重排序、處理器會(huì)對代碼亂序執(zhí)行等帶來的問題剔猿。

2视译、實(shí)現(xiàn)

了解Java多線程的朋友都知道，在Java中提供了一系列和并發(fā)處理相關(guān)的關(guān)鍵字归敬，比如volatile酷含、synchronized、final汪茧、concurrent包等椅亚。其實(shí)這些就是Java內(nèi)存模型封裝了底層的實(shí)現(xiàn)后提供給程序員使用的一些關(guān)鍵字。

在開發(fā)多線程的代碼的時(shí)候舱污，我們可以直接使用synchronized等關(guān)鍵字來控制并發(fā)呀舔，從來就不需要關(guān)心底層的編譯器優(yōu)化、緩存一致性等問題扩灯。所以媚赖，Java內(nèi)存模型，除了定義了一套規(guī)范珠插，還提供了一系列原語惧磺，封裝了底層實(shí)現(xiàn)后，供開發(fā)者直接使用捻撑。

本文并不準(zhǔn)備把所有的關(guān)鍵字逐一介紹其用法磨隘，因?yàn)殛P(guān)于各個(gè)關(guān)鍵字的用法，網(wǎng)上有很多資料顾患。讀者可以自行學(xué)習(xí)番捂。本文還有一個(gè)重點(diǎn)要介紹的就是，我們前面提到江解，并發(fā)編程要解決原子性设预、有序性和一致性的問題，我們就再來看下膘流，在Java中絮缅，分別使用什么方式來保證鲁沥。

Java內(nèi)存模型是圍繞著并發(fā)過程中如何處理原子性、可見性和順序性這三個(gè)特征來設(shè)計(jì)的耕魄。

原子性

在Java中画恰，對基本數(shù)據(jù)類型的變量的讀取和賦值操作是原子性操作，即這些操作是不可被中斷的吸奴，要么執(zhí)行允扇，要么不執(zhí)行。
請分析以下哪些操作是原子性操作：

x =10;        //語句1
y = x;        //語句2
x++;          //語句3
x = x +1;    //語句4

咋一看则奥，有些朋友可能會(huì)說上面的4個(gè)語句中的操作都是原子性操作考润。其實(shí)只有語句1是原子性操作，其他三個(gè)語句都不是原子性操作读处。

• 語句1是直接將數(shù)值10賦值給x糊治，也就是說線程執(zhí)行這個(gè)語句的會(huì)直接將數(shù)值10寫入到工作內(nèi)存中。
• 語句2實(shí)際上包含2個(gè)操作罚舱，它先要去讀取x的值井辜，再將x的值寫入工作內(nèi)存，雖然讀取x的值以及 將x的值寫入工作內(nèi)存 這2個(gè)操作都是原子性操作管闷，但是合起來就不是原子性操作了粥脚。
• 同樣的，x++和 x = x+1包括3個(gè)操作：讀取x的值包个，進(jìn)行加1操作刷允，寫入新的值。

所以上面4個(gè)語句只有語句1的操作具備原子性碧囊。
也就是說树灶，只有簡單的讀取、賦值（而且必須是將值賦值給某個(gè)變量糯而，變量之間的相互賦值不是原子操作）才是原子操作破托。

從上面可以看出，Java內(nèi)存模型只保證了基本讀取和賦值是原子性操作歧蒋，如果要實(shí)現(xiàn)更大范圍操作的原子性，可以通過synchronized和Lock來實(shí)現(xiàn)州既。由于synchronized和Lock能夠保證任一時(shí)刻只有一個(gè)線程執(zhí)行該代碼塊谜洽，那么自然就不存在原子性問題了，從而保證了原子性

在Java中吴叶，為了保證原子性阐虚，提供了兩個(gè)高級的字節(jié)碼指令monitorenter和monitorexit。這兩個(gè)字節(jié)碼蚌卤，在Java中對應(yīng)的關(guān)鍵字就是synchronized实束。
因此奥秆，在Java中可以使用synchronized來保證方法和代碼塊內(nèi)的操作是原子性的。

可見性

可見性是指一個(gè)線程修改了一個(gè)變量的值后咸灿，其他線程立即可以感知到這個(gè)值的修改构订。
Java內(nèi)存模型是通過在變量修改后將新值同步回主內(nèi)存，在變量讀取前從主內(nèi)存刷新變量值的這種依賴主內(nèi)存作為傳遞媒介的方式來實(shí)現(xiàn)的避矢。

Java中的volatile關(guān)鍵字提供了一個(gè)功能悼瘾，那就是被其修飾的變量在被修改后可以立即同步到主內(nèi)存，被其修飾的變量在每次是用之前都從主內(nèi)存刷新审胸。因此亥宿，可以使用volatile來保證多線程操作時(shí)變量的可見性。

除了volatile砂沛，Java中的synchronized和Lock兩個(gè)關(guān)鍵字也可以實(shí)現(xiàn)可見性烫扼。synchronized和Lock能保證同一時(shí)刻只有一個(gè)線程獲取鎖然后執(zhí)行同步代碼，并且在釋放鎖之前會(huì)將對變量的修改刷新到主存當(dāng)中碍庵。因此可以保證可見性映企。

有序性

有序性從不同的角度來看是不同的。單純單線程來看都是有序的怎抛，但到了多線程就會(huì)跟我們預(yù)想的不一樣卑吭。可以這么說：如果在本線程內(nèi)部觀察马绝，所有操作都是有序的豆赏；如果在一個(gè)線程中觀察另一個(gè)線程，所有的操作都是無序的富稻。前半句說的就是“線程內(nèi)表現(xiàn)為串行的語義”掷邦，后半句指得是“指令重排序”現(xiàn)象和主內(nèi)存與工作內(nèi)存之間同步存在延遲的現(xiàn)象。

在Java內(nèi)存模型中椭赋，允許編譯器和處理器對指令進(jìn)行重排序抚岗，但是重排序過程不會(huì)影響到單線程程序的執(zhí)行，卻會(huì)影響到多線程并發(fā)執(zhí)行的正確性哪怔。

在Java中宣蔚，可以使用synchronized和volatile來保證多線程之間操作的有序性。實(shí)現(xiàn)方式有所區(qū)別：

volatile關(guān)鍵字會(huì)禁止指令重排认境。synchronized關(guān)鍵字保證同一時(shí)刻只允許一條線程操作胚委。

總體來看，synchronized對三種特性都有支持叉信，雖然簡單亩冬，但是如果無控制的濫用對性能就會(huì)產(chǎn)生較大影響

3、happens-before 原則

Java內(nèi)存模型具備一些先天的“有序性”硼身，即不需要通過任何手段就能夠得到保證的有序性硅急，這個(gè)通常也稱為 happens-before 原則覆享。如果兩個(gè)操作的執(zhí)行次序無法從happens-before原則推導(dǎo)出來，那么它們就不能保證它們的有序性营袜，虛擬機(jī)可以隨意地對它們進(jìn)行重排序撒顿。

下面就來具體介紹下happens-before原則（先行發(fā)生原則）：

• 1、程序次序規(guī)則：一個(gè)線程內(nèi)连茧，按照代碼順序核蘸，書寫在前面的操作先行發(fā)生于書寫在后面的操作
• 2、鎖定規(guī)則：一個(gè)unLock操作先行發(fā)生于后面對同一個(gè)鎖的lock操作
• 3啸驯、volatile變量規(guī)則：對一個(gè)變量的寫操作先行發(fā)生于后面對這個(gè)變量的讀操作
• 4客扎、傳遞規(guī)則：如果操作A先行發(fā)生于操作B，而操作B又先行發(fā)生于操作C罚斗，則可以得出操作A先行發(fā)生于操作C
• 5徙鱼、線程啟動(dòng)規(guī)則：Thread對象的start()方法先行發(fā)生于此線程的每個(gè)一個(gè)動(dòng)作
• 6、線程中斷規(guī)則：對線程interrupt()方法的調(diào)用先行發(fā)生于被中斷線程的代碼檢測到中斷事件的發(fā)生
• 7针姿、線程終結(jié)規(guī)則：線程中所有的操作都先行發(fā)生于線程的終止檢測袱吆，我們可以通過Thread.join()方法結(jié)束、Thread.isAlive()的返回值手段檢測到線程已經(jīng)終止執(zhí)行
• 8距淫、對象終結(jié)規(guī)則：一個(gè)對象的初始化完成先行發(fā)生于他的finalize()方法的開始
  這8條原則摘自《深入理解Java虛擬機(jī)》绞绒。

這8條規(guī)則中，前4條規(guī)則是比較重要的榕暇，后4條規(guī)則都是顯而易見的蓬衡。

下面我們來解釋一下前4條規(guī)則：

對于程序次序規(guī)則來說，我的理解就是一段程序代碼的執(zhí)行在單個(gè)線程中看起來是有序的彤枢。注意狰晚，雖然這條規(guī)則中提到“書寫在前面的操作先行發(fā)生于書寫在后面的操作”，這個(gè)應(yīng)該是程序看起來執(zhí)行的順序是按照代碼順序執(zhí)行的缴啡，因?yàn)樘摂M機(jī)可能會(huì)對程序代碼進(jìn)行指令重排序壁晒。雖然進(jìn)行重排序，但是最終執(zhí)行的結(jié)果是與程序順序執(zhí)行的結(jié)果一致的业栅，它只會(huì)對不存在數(shù)據(jù)依賴性的指令進(jìn)行重排序秒咐。因此，在單個(gè)線程中碘裕，程序執(zhí)行看起來是有序執(zhí)行的反镇，這一點(diǎn)要注意理解。事實(shí)上娘汞，這個(gè)規(guī)則是用來保證程序在單線程中執(zhí)行結(jié)果的正確性，但無法保證程序在多線程中執(zhí)行的正確性夕玩。

第二條規(guī)則也比較容易理解你弦，也就是說無論在單線程中還是多線程中惊豺，同一個(gè)鎖如果出于被鎖定的狀態(tài)，那么必須先對鎖進(jìn)行了釋放操作禽作，后面才能繼續(xù)進(jìn)行l(wèi)ock操作尸昧。

第三條規(guī)則是一條比較重要的規(guī)則，直觀地解釋就是旷偿，如果一個(gè)線程先去寫一個(gè)變量烹俗，然后一個(gè)線程去進(jìn)行讀取，那么寫入操作肯定會(huì)先行發(fā)生于讀操作萍程。

第四條規(guī)則實(shí)際上就是體現(xiàn)happens-before原則具備傳遞性幢妄。

4、volatile的原理和實(shí)現(xiàn)機(jī)制

前面講述了源于volatile關(guān)鍵字的一些使用茫负，下面我們來探討一下volatile到底如何保證可見性和禁止指令重排序的蕉鸳。

下面這段話摘自《深入理解Java虛擬機(jī)》：
　　“觀察加入volatile關(guān)鍵字和沒有加入volatile關(guān)鍵字時(shí)所生成的匯編代碼發(fā)現(xiàn)，加入volatile關(guān)鍵字時(shí)忍法，會(huì)多出一個(gè)lock前綴指令”

lock前綴指令實(shí)際上相當(dāng)于一個(gè)內(nèi)存屏障（也成內(nèi)存柵欄）潮尝，內(nèi)存屏障會(huì)提供3個(gè)功能：
　　1）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，也不會(huì)把前面的指令排到內(nèi)存屏障的后面饿序；即在執(zhí)行到內(nèi)存屏障這句指令時(shí)勉失，在它前面的操作已經(jīng)全部完成；
　　2）當(dāng)寫一個(gè)volatile變量時(shí)原探，JMM會(huì)把該線程本地緩存中的共享變量刷新到主內(nèi)存乱凿；
　　3）當(dāng)讀一個(gè)volatile變量時(shí)，JMM會(huì)把該線程對應(yīng)的本地緩存置無效踢匣，線程接下來將從主內(nèi)存中讀取共享變量告匠；

5、Java指令執(zhí)行的過程以及volatile修飾詞作用

Java指令執(zhí)行的過程：

• 1.將變量從主存復(fù)制到線程的工作內(nèi)存中离唬；
• 2.然后進(jìn)行讀操作后专；
• 3.有賦值指令時(shí)進(jìn)行賦值操作；
• 4.將結(jié)果寫入主存中输莺；
  以上4步都是原子性的戚哎，但組合到一起，多線程操作時(shí)不能保證整體原子性嫂用，這也就是線程并發(fā)安全問題的原因型凳。

當(dāng)變量被volatile修飾以后：

• 1.某一線程對volatile修飾的變量進(jìn)行修改后，會(huì)強(qiáng)制將結(jié)果寫入主存嘱函，并使其它線程緩存行失效(失效后甘畅，讀操作不能從工作內(nèi)存中直接讀取，從步驟1開始)，即保證3和4指令執(zhí)行過程的整體原子性疏唾，并通知其它線程蓄氧。
• 2.禁止指令重排(代碼的編寫順序和指令執(zhí)行的順序不一致)，一定程度上保證了有序性槐脏。

代碼解釋重排序

if (singleInstance == null) { //4 第二次檢查
                    singleInstance = new SingleInstance();//5 創(chuàng)建實(shí)例 
                }

我們以上面代碼來簡單解釋下重排序

首先第5步代碼創(chuàng)建了一個(gè)對象喉童，這一行代碼可以分解成3個(gè)操作：
memory = allocate();　　// 1：分配對象的內(nèi)存空間
ctorInstance(memory);　// 2：初始化對象
singleInstance = memory;　　// 3：設(shè)置instance指向剛分配的內(nèi)存地址

但是，編譯器和處理器可能對指令進(jìn)行重排序顿天，比如堂氯，順序變成以下
memory = allocate();　　// 1：分配對象的內(nèi)存空間
instance = memory;　　// 3：設(shè)置instance指向剛分配的內(nèi)存地址
// 注意，此時(shí)對象還沒有被初始化牌废！
ctorInstance(memory);　// 2：初始化對象

這在單線程環(huán)境下是沒有問題的咽白，
但在多線程情況下，在B線程執(zhí)行第5步時(shí)畔规，A線程執(zhí)行到第4步局扶，由于重排序的原因，B線程還沒有完成instance引用的對象的初始化（B線程執(zhí)行了1,3）叁扫，但是A線程已經(jīng)讀取到singleInstance不為null三妈，這時(shí)候就會(huì)導(dǎo)致空指針異常。

當(dāng)我們對變量singleInstance 使用volatile修飾以后莫绣，就不會(huì)出現(xiàn)這種情況了畴蒲，volatile關(guān)鍵字會(huì)禁止指令重排，從而避免了上述情況的發(fā)生对室，

volatile修飾詞作用總結(jié)：

• 1.某一線程對volatile修飾的變量進(jìn)行修改后模燥，會(huì)強(qiáng)制將結(jié)果寫入主存，并使其它線程緩存行失效(失效后掩宜，讀操作不能從工作內(nèi)存中直接讀取蔫骂，從步驟1開始)，即保證3和4指令執(zhí)行過程的整體原子性牺汤，并通知其它線程——這里的步驟1234指的是上面的Java指令執(zhí)行的過程
• 2.禁止指令重排(代碼的編寫順序和指令執(zhí)行的順序不一致)辽旋，一定程度上保證了有序性。

6檐迟、使用volatile關(guān)鍵字的場景

synchronized關(guān)鍵字是防止多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行一段代碼补胚，那么就會(huì)很影響程序執(zhí)行效率，而volatile關(guān)鍵字在某些情況下性能要優(yōu)于synchronized追迟，但是要注意volatile關(guān)鍵字是無法替代synchronized關(guān)鍵字的溶其，因?yàn)関olatile關(guān)鍵字無法保證操作的原子性。通常來說敦间，使用volatile必須具備以下2個(gè)條件：
　　1）對變量的寫操作不依賴于當(dāng)前值（像++瓶逃，--就不可以）
　　2）該變量沒有包含在具有其他變量的不變式中

簡單的說束铭，就是上面的2個(gè)條件需要保證操作是原子性操作（參考上面講原子性時(shí)的四個(gè)例子，只能是把值賦值給變量的操作）厢绝，才能保證使用volatile關(guān)鍵字的程序在并發(fā)時(shí)能夠正確執(zhí)行纯露。

下面列舉幾個(gè)Java中使用volatile的幾個(gè)場景。
1代芜、狀態(tài)標(biāo)記量

volatile boolean inited =false;
//線程1:
context = loadContext();  
inited =true;         //這個(gè)賦值是原子性操作   
 
//線程2:
while(!inited ){
sleep()
}
doSomethingwithconfig(context);

2、double check（見單例模式）

7浓利、volatile和synchronized區(qū)別

• 1. Java中的volatile關(guān)鍵字提供了一個(gè)功能挤庇，那就是被其修飾的變量在被修改后可以立即同步到主內(nèi)存，被其修飾的變量在每次是用之前都從主內(nèi)存刷新贷掖；而synchronized則是鎖定當(dāng)前變量嫡秕，只有當(dāng)前線程可以訪問該變量，其他線程被阻塞住
• 2. volatile僅能使用在變量級別苹威，synchronized則可以使用在塊昆咽、方法；
• 3. volatile僅能實(shí)現(xiàn)變量的修改可見性和有序性牙甫，而synchronized則可以保證變量的修改可見性掷酗、原子性、有序性窟哺。
     　　《Java編程思想》上說泻轰，定義long或double變量時(shí)，如果使用volatile關(guān)鍵字且轨，就會(huì)獲得（簡單的賦值與返回操作）原子性浮声。
• 4. volatile不會(huì)造成線程的阻塞，而synchronized可能會(huì)造成線程的阻塞旋奢；
• 5. 當(dāng)一個(gè)域的值依賴于它之前的值時(shí)泳挥，volatile就無法工作了，如n=n+1,n++等至朗。如果某個(gè)域的值受到其他域的值的限制屉符，那么volatile也無法工作，如Range類的lower和upper邊界爽丹，必須遵循lower<=upper的限制筑煮。
• 6. 使用volatile而不是synchronized的唯一安全的情況是類中只有一個(gè)可變的域。

8粤蝎、synchronized和lock區(qū)別

• 1. Lock是一個(gè)接口真仲，而synchronized是Java中的關(guān)鍵字，synchronized是內(nèi)置的語言實(shí)現(xiàn)初澎；
• 2. synchronized在發(fā)生異常時(shí)秸应，會(huì)自動(dòng)釋放線程占有的鎖虑凛，因此不會(huì)導(dǎo)致死鎖現(xiàn)象發(fā)生；而Lock在發(fā)生異常時(shí)软啼，如果沒有主動(dòng)通過unLock()去釋放鎖桑谍，則很可能造成死鎖現(xiàn)象，因此使用Lock時(shí)需要在finally塊中釋放鎖祸挪；
• 3. Lock可以讓等待鎖的線程響應(yīng)中斷锣披，而synchronized卻不行，使用synchronized時(shí)贿条，等待的線程會(huì)一直等待下去雹仿，不能夠響應(yīng)中斷；
• 4. 通過Lock可以知道有沒有成功獲取鎖整以，而synchronized卻無法辦到胧辽。
• 5. Lock可以提高多個(gè)線程進(jìn)行讀操作的效率。
• 6. 在性能上來說公黑，如果競爭資源不激烈邑商，兩者的性能是差不多的，而當(dāng)競爭資源非常激烈時(shí)（即有大量線程同時(shí)競爭）凡蚜，此時(shí)Lock的性能要遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于synchronized人断。所以說，在具體使用時(shí)要根據(jù)適當(dāng)情況選擇番刊。

synchronized和lock的詳細(xì)介紹以及底層實(shí)現(xiàn)見Java 鎖

9含鳞、Java內(nèi)存屏障

9.1 為什么會(huì)有內(nèi)存屏障

每個(gè)CPU都會(huì)有自己的緩存（有的甚至L1,L2,L3），緩存的目的就是為了提高性能芹务，避免每次都要向內(nèi)存取蝉绷。但是這樣的弊端也很明顯：不能實(shí)時(shí)的和內(nèi)存發(fā)生信息交換，分在不同CPU執(zhí)行的不同線程對同一個(gè)變量的緩存值不同枣抱。

那怎么解決上述問題呢熔吗？那就是用內(nèi)存屏障，內(nèi)存屏障是硬件層的概念佳晶，不同的硬件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)內(nèi)存屏障的手段并不是一樣桅狠，java通過屏蔽這些差異，統(tǒng)一由jvm來生成內(nèi)存屏障的指令轿秧。

內(nèi)存屏障有兩個(gè)作用：

• 阻止屏障兩側(cè)的指令重排序中跌；
• 強(qiáng)制把寫緩沖區(qū)/高速緩存中的臟數(shù)據(jù)等寫回主內(nèi)存，讓緩存中相應(yīng)的數(shù)據(jù)失效菇篡。

9.2 內(nèi)存屏障是什么

硬件層的內(nèi)存屏障分為兩種：Load Barrier 和 Store Barrier即讀屏障和寫屏障漩符。

• Load Barrier：在指令前插入Load Barrier，可以讓高速緩存中的數(shù)據(jù)失效驱还，強(qiáng)制重新從主內(nèi)存加載數(shù)據(jù)嗜暴，即刷新處理器緩存凸克；
• Store Barrier：在指令后插入Store Barrier，可以讓寫入緩存中的最新數(shù)據(jù)更新寫入主內(nèi)存闷沥，讓其他線程可見萎战，即刷新處理器主存。

9.3 java內(nèi)存屏障

java的內(nèi)存屏障通常所謂的四種即LoadLoad舆逃，StoreStore蚂维，LoadStore，StoreLoad實(shí)際上也是上述兩種的組合路狮，完成一系列的屏障和數(shù)據(jù)同步功能鸟雏。

• LoadLoad屏障：對于這樣的語句Load1; LoadLoad; Load2，在Load2及后續(xù)讀取操作要讀取的數(shù)據(jù)被訪問前览祖，保證Load1要讀取的數(shù)據(jù)被讀取完畢，即保證了在屏障前的讀取操作效果先于屏障后的讀取操作效果發(fā)生炊琉；
• LoadStore屏障：對于這樣的語句Load1; LoadStore; Store2展蒂，在Store2及后續(xù)寫入操作被刷出前，保證Load1要讀取的數(shù)據(jù)被讀取完畢苔咪，即保證了屏障前的讀操作效果先于屏障后的寫操作效果發(fā)生

• StoreStore屏障：對于這樣的語句Store1; StoreStore; Store2锰悼，在Store2及后續(xù)寫入操作執(zhí)行前，保證Store1的寫入操作對其它處理器可見团赏，保證了在屏障前的寫操作效果先于屏障后的寫操作效果發(fā)生箕般；
• StoreLoad屏障：對于這樣的語句Store1; StoreLoad; Load2，在Load2及后續(xù)所有讀取操作執(zhí)行前舔清，保證Store1的寫入對所有處理器可見（強(qiáng)制把寫緩沖區(qū)/高速緩存中的臟數(shù)據(jù)等寫回主內(nèi)存）丝里，保證了屏障前的寫操作效果先于屏障后的讀操作效果發(fā)生
  它的開銷是四種屏障中最大的。在大多數(shù)處理器的實(shí)現(xiàn)中体谒，這個(gè)屏障是個(gè)萬能屏障杯聚，兼具其它三種內(nèi)存屏障的功能

9.4 volatile語義中的內(nèi)存屏障

volatile的內(nèi)存屏障策略非常嚴(yán)格保守，非常悲觀且毫無安全感的心態(tài)：

在每個(gè)volatile讀操作前插入LoadLoad屏障抒痒，在讀操作后插入LoadStore屏障幌绍；——讀屏障Load Barrier
在每個(gè)volatile寫操作前插入StoreStore屏障，在寫操作后插入StoreLoad屏障故响；——寫屏障Store Barrier

由于內(nèi)存屏障的作用傀广，避免了volatile變量和其它指令重排序、線程之間實(shí)現(xiàn)了通信彩届，使得volatile表現(xiàn)出了鎖的特性伪冰。

9.4 synchronized語義中的內(nèi)存屏障

Java 虛擬機(jī)會(huì)在 MonitorEnter （ 申請鎖 ） 對應(yīng)的機(jī)器碼指令之后臨界區(qū)開始之前的地方插入一個(gè)加載屏障（Load Barrier），這可以讓高速緩存中的數(shù)據(jù)失效惨缆，強(qiáng)制重新從主內(nèi)存加載數(shù)據(jù)糜值，即刷新處理器緩存丰捷；

Java虛擬機(jī)會(huì)在 MonitorExit （ 釋放鎖 ） 對應(yīng)的機(jī)器碼指令之后插入一個(gè)存儲(chǔ)屏障（Store Barrier），這可以讓寫入緩存中的最新數(shù)據(jù)更新寫入主內(nèi)存寂汇，讓其他線程可見病往，即刷新處理器主存；

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