java 多线程之内存可见性

 可见性：一个线程对共享变量的修改能够及时的被其他线程看到

共享变量：如果一个变量在多个线程的工作内存中都存在副本   那么这个变量就是这几个线程的共享变量

Java内存模型

描述了Java程序中各种变量（线程共享变量）的访问规则以及在Java中将变量存储到内存和从内存中读取出变量这样的底层细节    所有的变量都存储在主内存中

每个线程都有自己独立的工作内存 里面保存该线程使用到变量的副本（主内存中该变量的一份拷贝）

两条规定

线程对共享变量的所有操作都必须在自己的工作内存进行  不能从主内存中读写

不同线程之间无法直接访问其他工作内存的变量  线程间变量值的传递需要主内存来完成

可见性：一个线程对共享变量的修改  能够及时的被其他线程看到

Java 内存模型

描述了Java程序中各种变量（线程共享变量）的访问规则 以及在Jvm 中将变量 存储到内存中读取出变量这样的底层细节

所有的变量都存储在主内存之中

每个线程都有自己的工作内存  里面保存该线程使用到变量的副本（主内存中该变量的一份拷贝）

两条规定

线程对共享变量的所有操作都必须在自己的工资内存中进行，不能直接从主内存读写

不同的线程之间无法直接访问其他线程工作内存中的变量  线程间变量值的传递需要通过主内存完成

synchronized实现可见性

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从主内存拷贝变量的最新副本到工作内存

4 执行代码

5将更改后的共享变量的值刷新到主内存

6释放互斥锁

重排序 ：代码的书写的顺序 与实积执行的顺序不同   指令重排序是编译器或处理器为了提高性能而做的优化

1 编译器优化重排序（编译器优化）

2指令集并行重排序（处理器优化）

3内存系统的重排序（处理器优化）

as-if-serIal:无论如何重排序，程序执行的结果应该与代码顺序执行的结果一致 Java编译器 运行时和处理器都会保证Java在单线程下遵循as-if-serIal:

导致共享在线程间不可见的原因

1 线程间的交互执行  ---原子性

2 重排序结合线程交互执行---原子性

3共享变量未及时更行---可见性

volatile

能够保volatile 变量的原子性

不能保证volatile 变量执行复合操作的原子性

深入来说 通过加入内存屏障和禁止重排序优化来实现

对volatile 变量执行写操作时，会在写操作后加入一条store屏障指令

对volatile 变量执行读操作时 会在读操作前加入一条load屏障指令

volatile  如何实现可见性

通俗的讲volatile 变量在每次被线程访问的时候都强迫从主内存中该变量而该变量发生变化时 又会强迫线程将最新的值刷新到新的内存中 这样任何时刻 线程总能看到该变量的最新值

线程写volatile 变量的过程

1 改变线程 工作内存中volatile 变量副本的值

2 将改变的后的副本的值从工作内存刷新到主内存

线程读volatile 变量的过程

从主内存中读取volatile 变量的值到线程的工作内存

从工作内存中读取volatile变量的副本

要在多线程中安全使用volatile 变量 必须同时满足

1 对变量的写入操作不依赖其当前值

2当该变量没有包含在具有其他变量的不变试中

synchronized 和volatile 比较

volatile  不需要加锁比synchronized  更轻量级  不会阻塞线程

从内存可见性角将volatile 读相当于加锁   写相当于解锁

synchronized 既能保证可见性 又能保证原子性而volatile  只能保证可见性 不能保证原子性

final 可以保证可见性