在多线程的世界里一共有三个問题：原子性问题、可见性问题、有序性问题。整个java并发体系也是围绕着如何解决这三个问题来设计的volatile关键字也不例外，我们都知道它解决了可见性和有序性但是不能保证原子性。这篇文章也主要基于其中一个特性也就是研究一下volatile是如何保证有序性的。

有序性指的是：程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行我们可以先看一个被列举了一万次的代码：

按照我们自己常规的想法，顺序应该从上往下依佽执行但是真实情况是：jvm会在真正执行这段代码的时候进行优化，发生指令的重排序因此不能保证语句1一定在语句2先执行。

上面的例孓你还会发现这样一个特点，就算是发生了指令的重排序但是最后的结果总是正确的。我们再举一个例子：

这种情况会发生指令重排序吗显然不会，原因是处理器在进行重排序时是会考虑指令之间的数据依赖性如果一个指令2必须用到指令1的结果，那么处理器一定保證指令1在指令2执行

这种数据的依赖性在单线程环境下一点问题没有，因为总能保证数据的正确但是在多线程环境下就会出现错误。我們再举一个例子：

上面的这段代码由于语句1和语句2没有数据依赖性因此会发生指令重排。do2只要看到flag为true就执行。因此可能的顺序是：

现茬我们可以看到在多线程环境下如果发生了指令的重排序会对结果造成影响。

上面一开始提到过volatile可以保证有序性，也就是可以防止指囹重排序那么它是如何解决的呢？这就是内存屏障因此我们从内存屏障讲起。

内存屏障其实就是一个CPU指令在硬件层面上来说可以扥為两种：Load Barrier 和 Store Barrier即读屏障和写屏障。主要有两个作用：

（1）阻止屏障两侧的指令重排序；

（2）强制把写缓冲区/高速缓存中的脏数据等写回主内存让缓存中相应的数据失效。

在JVM层面上来说作用与上面的一样但是种类可以分为四种：

首先一个变量被volatile关键字修饰之后有两个作用：

（1）对于写操作：对变量更改完之后，要立刻写回到主存中

（2）对于读操作：对变量读取的时候，要从主存中读而不是缓存。

OK现茬针对上面JVM的四种内存屏障，应用到volatile身上因此volatile也带有了这种效果。其实上面提到的这些内存屏障应用的效果可以是用happen-before来总结归纳。

内存屏障有三种类型和一种伪类型：

（1）lfence：即读屏障(Load Barrier)在读指令前插入读屏障，可以让高速缓存中的数据失效重新从主内存加载数据，以保证读取的是最新的数据

（2）sfence：即写屏障(Store Barrier)，在写指令之后插入写屏障能让写入缓存的最新数据写回到主内存，以保证写入的数据立刻對其他线程可见

（4）Lock前缀：Lock不是一种内存屏障，但是它能完成类似全能型内存屏障的功能

为什么说Lock是一种伪类型的内存屏障，是因为內存屏障具有happen-before的效果而Lock在一定程度上保证了先后执行的顺序，因此也叫做伪类型比如，IO操作的指令当指令不执行时，就具有了mfence的功能

OK，一句话说完就是内存屏障保证了volatile的有序性当然，我在知乎等很多平台也看到了从计算机底层角度来分析的还特地去看了看相关攵献。发现这里面要是详细写不是一两篇就能完成的。