java之内存可见型

1、可见性的概念

　　一个线程对于共享变量的修改，能够及时被其他的线程看到。

2、什么是共享变量

　　一个变量在多个线程中的工作内存中都存在变量副本，那么这个变量在这几个线程之间共享。

3、Java线程的工作规则

　　(1)线程对于共享变量的所有操作都必须在自己的工作内存中，不能对主内存进行直接的操作

　　(2)不同线程之间无法直接通过访问其他线程工作内存的变量，线程间变量传递时通过主类存来完成的

　　

4、synchronizied的原子性和可见性：

　　线程执行互斥代码的过程：

　　1、获得互斥锁

　　2、清空工作内存

　　3、中从主内存中拷贝变量的最新副本到工作内存

　　4、执行代码块

　　5、将更改以后的共享变量的值刷新到住内存

　　6、释放互斥锁

5、指令重排序：代码的书写顺序与实际执行的顺序不同，指令重排序是编译器或者处理器为了提高程序性能而做的优化

　　重排序不会给单线程带来内存可见性问题，但是在多线程的条件下，内存可见性就会出现问题

　　1、编译器优化的重排序（编译器优化）

　　2、指令级并行的重排序（处理器优化）

　　3、内存系统的重排序（处理器优化）

6、as-if-serial:无论如何进行重排序，执行结果应该和顺序执行的结果一致

7、volatile实现可见性：通过加入内存屏障和禁止重排序优化实现

　　1、对volatile变量执行写操作时，在写操作后面添加一条store屏障指令（将缓冲区值强制刷新到主内存）

　　2、对volatile变量执行读操作时，在读操作后面添加一条load屏障指令（让缓冲区值失效，要从主内存中重新读值）

　　3、通俗的来讲：volatile变量每次被线程访问时，都强迫从主内存中读取该变量的值，当变量值发生变化时，有强迫刷新到主内存，

　　　这样在任意时刻，不同线程总能够看到该变量的最新值，以此实现内存可见性

　　4、线程写volatile变量

　　　　1、改变线程工作内存中volatile变量副本的值

　　　　2、将改变副本的值从工作内存刷新到主内存

　　5、线程读volatile变量

　　　　1、从主内存中读取volatile变量的最新值到线程的工作内存中

　　　　2、从线程的工作内存中读取volatile变量的副本

　　6、为什么volatile变量不能保证原子性：

　　　　volatile int num=0；

　　　　num++；

　　　　对于num++的操作要经历以下步骤

　　　　1、读取num的值

　　　　2、num+1;

　　　　3、写入num的值

　　　　这三步操作不能保证原子性

　　7、volatile变量的使用场景

　　　　1、对变量的写入操作不能依赖当前的值（不能与之前的值有关系）比如boolean，天气的变化

　　　　2、该变量没有包含在具体的其他变量中