1.Java記憶體模型及volatile基本概念

1.1 計算機記憶體概要

volatile修飾符其實不是Java語言首創，早在C和C++傍邊就已經存在。在講解Java的volatile關鍵字之前，有需要先了解一下Java的記憶體模型。

背景：計算機執行程式的時候每條指令都是在cpu中執行的，那麼執行指令的同時勢必會有讀取和寫入的操作，那麼這樣就引申出了一個問題。那麼在程式執行時資料的儲存是在計算機中的主存中（實體記憶體）的而記憶體的讀取和寫入的速度與cpu的執行指令速度相比差距是很大的，這樣就造成了與記憶體互動時程式執行效率大大降低，因此在cpu中就有了快取記憶體。

也就說計算機cpu在執行指令時將主存中的資料複製到快取記憶體中，將結果運算完畢後在將運算結果重新整理到主存中

計算機cpu會將運算資料複製到快取記憶體中。但是這樣如果在單執行緒是沒有問題的（單核多執行緒也是有問題的）。舉例說明：

i=i+1;

假設i變數初始值為0，這段程式碼理想結果是2，單CPU並不一定這樣來計算，假如有AB兩個執行緒，同時讀取了這段程式碼，同時將變數複製到了快取記憶體，A執行緒將資料執行完畢後將變數重新整理到主存中i=1，而B執行緒也同時執行完畢將變數也重新整理到主存中i=1，但是AB變數在運算時讀取的都是快取記憶體的，AB執行緒的快取記憶體是互相不知道其中的值的，那麼這樣就引申出了快取一致性問題。

為了解決快取一致性問題，有兩個辦法：

1. 通過匯流排加LOCK鎖的方式
2. 通過快取一致協議

早期的cpu中是通過在匯流排加鎖來解決快取不一致的，因為計算機cpu通訊是通過匯流排來執行的，如果在總線上面加鎖的話就阻塞來其他cpu對該變數的訪問，如上面的程式碼在程式執行時匯流排發出lock指令，那麼只有在這段程式碼執行完畢後其他cpu才能讀取變數執行相應的指令，這樣就解決了快取一致性問題。

但是上面的方式會有一個問題，由於在鎖住匯流排期間，其他CPU無法訪問記憶體，導致效率低下。

1.2 Java記憶體模型

Java記憶體模型簡稱JMM（Java Memory Model），是Java虛擬機器所界說的一種抽象規範，用來遮蔽不合硬體和作業系統的記憶體拜候差別，讓java程式在各種平臺下都能達到一致的記憶體拜候效果。

兩個概念：

1. 主記憶體（Main Memory）
   可以簡單理解為計算機傍邊的記憶體，但又不完全同等。主記憶體被所有的執行緒所共享，對一個共享變數（好比靜態變數，或是堆記憶體中的例項）來說，主記憶體傍邊儲存了它的“本尊”。
2. 工作記憶體（Working Memory）

2.volatile實現原理

3.volatile適用場景

4.volatile記憶體語義及實現（記憶體屏障）