Volatile

Volatile 是 Java 虚拟机提供轻量级的同步机制

• 保证可见性

• 不保证原子性

• 禁止指令重排

JMM

Java 内存模型，不存在的东西，概念、约定。

关于 JMM 的一些同步约定

• 线程解锁前，必须把共享变量立刻刷回主存

• 线程加锁前，必须读取主存中的最新值到工作内存中

• 加锁和解锁是同一把锁

内存交互操作

内存交互操作有 8 种，虚拟机实现必须保证每一个操作都是原子的，不可在分的（对于 double 和 long 类型的变量来说，load、store、read 和 write 操作在某些平台上允许例外）

• lock（锁定）：作用于主内存的变量，把一个变量标识为线程独占状态

• unlock（解锁）：作用于主内存的变量，它把一个处于锁定状态的变量释放出来，释放后的变量才可以被其他线程锁定

• read（读取）：作用于主内存变量，它把一个变量的值从主内存传输到线程的工作内存中，以便随后的 load 动作使用

• load（载入）：作用于工作内存的变量，它把 read 操作从主存中变量放入工作内存中

• use（使用）：作用于工作内存中的变量，它把工作内存中的变量传输给执行引擎，每当虚拟机遇到一个需要使用到变量的值，就会使用到这个指令

• assign（赋值）：作用于工作内存中的变量，它把一个从执行引擎中接受到的值放入工作内存的变量副本中

• store（存储）：作用于主内存中的变量，它把一个从工作内存中一个变量的值传送到主内存中，以便后续的 write 使用

• write（写入）：作用于主内存中的变量，它把 store 操作从工作内存中得到的变量的值放入主内存的变量中

JMM对这八种指令的使用，制定了如下规则：

• 不允许 read 和 load、store 和 write 操作之一单独出现。即使用了 read 必须 load，使用了 store 必须 write

• 不允许线程丢弃他最近的 assign 操作，即工作变量的数据改变了之后，必须告知主存

• 不允许一个线程将没有 assign 的数据从工作内存同步回主内存

• 一个新的变量必须在主内存中诞生，不允许工作内存直接使用一个未被初始化的变量。就是怼变量实施 use、store 操作之前，必须经过 assign 和 load 操作

• 一个变量同一时间只有一个线程能对其进行 lock。多次 lock 后，必须执行相同次数的 unlock 才能解锁

• 如果对一个变量进行 lock 操作，会清空所有工作内存中此变量的值，在执行引擎使用这个变量前，必须重新 load 或 assign 操作初始化变量的值

• 如果一个变量没有被 lock，就不能对其进行 unlock 操作。也不能 unlock 一个被其他线程锁住的变量

• 对一个变量进行 unlock 操作之前，必须把此变量同步回主内存

JMM 对这八种操作规则和对 volatile 的一些特殊规则就能确定哪里操作是线程安全，哪些操作是线程不安全的了。但是这些规则实在复杂，很难在实践中直接分析。所以一般我们也不会通过上述规则进行分析。更多的时候，使用 java 的 happen-before 规则来进行分析