內(nèi)存屏障（Memory barrier）

為什么會有內(nèi)存屏障

每個(gè)CPU都會有自己的緩存（有的甚至L1,L2,L3），緩存的目的就是為了提高性能，避免每次都要向內(nèi)存取。但是這樣的弊端也很明顯：不能實(shí)時(shí)的和內(nèi)存發(fā)生信息交換，分在不同CPU執(zhí)行的不同線程對同一個(gè)變量的緩存值不同。
用volatile關(guān)鍵字修飾變量可以解決上述問題，那么volatile是如何做到這一點(diǎn)的呢？那就是內(nèi)存屏障，內(nèi)存屏障是硬件層的概念，不同的硬件平臺實(shí)現(xiàn)內(nèi)存屏障的手段并不是一樣，java通過屏蔽這些差異，統(tǒng)一由jvm來生成內(nèi)存屏障的指令。

阻止屏障兩側(cè)的指令重排序；

強(qiáng)制把寫緩沖區(qū)/高速緩存中的臟數(shù)據(jù)等寫回主內(nèi)存，讓緩存中相應(yīng)的數(shù)據(jù)失效。

對于Load Barrier來說，在指令前插入Load Barrier，可以讓高速緩存中的數(shù)據(jù)失效，強(qiáng)制從新從主內(nèi)存加載數(shù)據(jù)；
對于Store Barrier來說，在指令后插入Store Barrier，能讓寫入緩存中的最新數(shù)據(jù)更新寫入主內(nèi)存，讓其他線程可見。

java的內(nèi)存屏障通常所謂的四種即LoadLoad,StoreStore,LoadStore,StoreLoad實(shí)際上也是上述兩種的組合，完成一系列的屏障和數(shù)據(jù)同步功能。
LoadLoad屏障：對于這樣的語句Load1; LoadLoad; Load2，在Load2及后續(xù)讀取操作要讀取的數(shù)據(jù)被訪問前，保證Load1要讀取的數(shù)據(jù)被讀取完畢。
StoreStore屏障：對于這樣的語句Store1; StoreStore; Store2，在Store2及后續(xù)寫入操作執(zhí)行前，保證Store1的寫入操作對其它處理器可見。
LoadStore屏障：對于這樣的語句Load1; LoadStore; Store2，在Store2及后續(xù)寫入操作被刷出前，保證Load1要讀取的數(shù)據(jù)被讀取完畢。
StoreLoad屏障：對于這樣的語句Store1; StoreLoad; Load2，在Load2及后續(xù)所有讀取操作執(zhí)行前，保證Store1的寫入對所有處理器可見。它的開銷是四種屏障中最大的。在大多數(shù)處理器的實(shí)現(xiàn)中，這個(gè)屏障是個(gè)萬能屏障，兼具其它三種內(nèi)存屏障的功能

在每個(gè)volatile寫操作前插入StoreStore屏障，在寫操作后插入StoreLoad屏障；
在每個(gè)volatile讀操作前插入LoadLoad屏障，在讀操作后插入LoadStore屏障；

由于內(nèi)存屏障的作用，避免了volatile變量和其它指令重排序、線程之間實(shí)現(xiàn)了通信，使得volatile表現(xiàn)出了鎖的特性。

新建對象過程中，構(gòu)造體中對final域的初始化寫入和這個(gè)對象賦值給其他引用變量，這兩個(gè)操作不能重排序；（廢話嘛）

初次讀包含final域的對象引用和讀取這個(gè)final域，這兩個(gè)操作不能重排序；（晦澀，意思就是先賦值引用，再調(diào)用final值）

總之上面規(guī)則的意思可以這樣理解，必需保證一個(gè)對象的所有final域被寫入完畢后才能引用和讀取。這也是內(nèi)存屏障的起的作用：
寫final域：在編譯器寫final域完畢，構(gòu)造體結(jié)束之前，會插入一個(gè)StoreStore屏障，保證前面的對final寫入對其他線程/CPU可見，并阻止重排序。
讀final域：在上述規(guī)則2中，兩步操作不能重排序的機(jī)理就是在讀final域前插入了LoadLoad屏障。
X86處理器中，由于CPU不會對寫-寫操作進(jìn)行重排序，所以StoreStore屏障會被省略；而X86也不會對邏輯上有先后依賴關(guān)系的操作進(jìn)行重排序，所以LoadLoad也會變省略。