# volatile是如何保证内存可见性的

<p>在java的内存模型中，每个线程都要将主内存中的变量复制到线程的工作内存中，在线程操作完成后将工作内存中的变量写会到主内存中。如果一个变脸被复制到线程的工作空间中，在线程工作空间中的修改，如果不能及时写回主内存中，那么其他线程是无法获取大这个变量已被修改的状态。</p>
<p><img src="http://imghub.full-stacker.com/qijunImgs/TOIMG546e20822034131N.png" alt="java内存模型" /></p>
<p>java引入volatile关键字来实现指令在读取变量时，必须去读主内存中的变量，而不将变量复制到线程的工作空间中，所以线程状态在各个线程间都是可见的，即volatile关键字保证了变量在各线程间的可见性。</p>
<p>但volatile关键字并不保证原子性，比如有A、B两个线程同时修改一个被volatile修饰的变量，线程A对变量的修改可能会被线程B修改的值覆盖掉。比如这两个线程同时执行</p>
<blockquote>a++</blockquote>
<p>线程A，B同时读取到变量的值为1，然后各自执行累加，累加完成写回主内存，事实上这个变量被执行了两次自增操作值应该为3，但由于volatile不保证原子性，这两个线程的写操作并没有先后顺序，所以在各自执行完自增后将各自的结果写回主内存，主内存中的值为2.</p>
<p>为了保证原子性可以使用juc包中的atomic类，atomic类采用cas方式保证原子性</p>
<h4>1. volatile是如何保证内存可见性的</h4>
<p>lock前缀命令+MESI缓存一致性协议
jvm在执行volatile修饰的变量写操作时，会向CPU发送一条lock前缀的指令，cpu在接收到指令完成对变量写操作后，会强制将变量写回的到主内存，又由于缓存一致性协议，其他用到该变量的线程会嗅探该变量在主内存中的变化，如果嗅探到变量已改变就会重新读取主内存中的变量值</p>
<h4>2. volatile是如何禁止指令重排序的。</h4>
<p>volatile是利用内存屏障禁止指令重排的
例如 loadload storestore等</p>