【面试：并发篇29：多线程：volatile】原理

00.前言

如果有任何问题请指出，感谢。

01.介绍

volatile的底层实现原理是内存屏障

1.对volatile变量的写指令后会加入写屏障
2.对volatile变量的读指令前会加入读屏障

02.volatile保证可见性原理

写屏障：保证在该屏障之前的，对共享变量的改动都同步到主存当中。

	public void actor2(I_Result r){
    
		num = 2;
		ready = true; // ready是volatile修饰的，且ready是写操作
		// ready后有写屏障
	}

读屏障：保证在该屏障之后，对共享变量的读取，加载的是主存中的最新数据

	public void actor1(I_Result r){
    
		// 因为ready是读操作
		// 在ready之前有读屏障
		if(ready){
    
			r.r1 = num + num;
		}else{
    
			r.r1 = 1;
		}
	}

解释

写屏障可以保证自己和自己之前的共享变量 都同步到主存中，就像这里的num = 2是在ready = true之前，那么共享变量ready与num都会同步到主存当中
读屏障则是可以保证自己和自己之后的共享变量读取都是最新的，例如这里if(ready)就读取了ready 还有 r.r1 = num + num，这里读取了num
总结：通过读写屏障保证了 加了volatile的变量不论是写还是对都是最新的数据，且 对于写之前 读之后的数据也都是最新数据。这就是可见性实现的原理。

03.volatile保证有序性原理

写屏障：确保指令重排序时，不会将写屏障之前的代码排在写屏障之后。

	public void actor2(I_Result r){
    
		num = 2;
		ready = true; // ready是volatile修饰的，且ready是写操作
		// ready后有写屏障
	}

读屏障：确保指令重排序时，不会将读屏障之后的代码排在读屏障之前。

	public void actor1(I_Result r){
    
		// 因为ready是读操作
		// 在ready之前有读屏障
		if(ready){
    
			r.r1 = num + num;
		}else{
    
			r.r1 = 1;
		}
	}

解释

写屏障确保指令重排序时，不会将写屏障之前的代码排在写屏障之后，例如这个例子中的ready = true是读操作，保证了ready之前的代码不会出现在ready之后
读屏障则是确保指令重排序时，不会将读屏障之后的代码排在写屏障之前，例如这个例子中的if(ready)保证了ready之后的代码不会出现在ready之前，不过这里ready不存在这个问题 因为这里只有ready为true时才能进入
总结：通过读写屏障保证了 加了volatile的变量写之前的代码不会出现在写屏障之后 这就保证了 这个变量的位置固定，同时读屏障保证了读屏障之后的代码不会出现在读屏障之前 也保证了位置固定，所以在写这个变量时 这个变量不会出现指令重排序，读这个变量时 这个变量也不会出现指令重排序，保证了有序性。