内存屏障的目的
每个CPU都会有自己的缓存（有的甚至L1,L2,L3），缓存的目的就是为了提高性能，避免每次都要向内存取。但是这样的弊端也很明显：不能实时的和内存发生信息交换，分在不同CPU执行的不同线程对同一个变量的缓存值不同
内存屏障的作用
硬件层的内存屏障分为两种：Load Barrier 和 Store Barrier即读屏障和写屏障
- 对于Load Barrier来说，在指令前插入Load Barrier，可以让高速缓存中的数据失效，强制从新从主内存加载数据
- 对于Store Barrier来说，在指令后插入Store Barrier，能让写入缓存中的最新数据更新写入主内存，让其他线程可见
内存屏障有两个作用
- 阻止屏障两侧的指令重排序
- 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
java内存屏障
内存屏障可以被分为以下几种类型:
LoadLoad屏障：对于这样的语句Load1; LoadLoad; Load2，在Load2及后续读取操作要读取的数据被访问前，保证Load1要读取的数据被读取完毕。StoreStore屏障：对于这样的语句Store1; StoreStore; Store2，在Store2及后续写入操作执行前，保证Store1的写入操作对其它处理器可见。LoadStore屏障：对于这样的语句Load1; LoadStore; Store2，在Store2及后续写入操作被刷出前，保证Load1要读取的数据被读取完毕。StoreLoad屏障：对于这样的语句Store1; StoreLoad; Load2，在Load2及后续所有读取操作执行前，保证Store1的写入对所有处理器可见。它的开销是四种屏障中最大的。在大多数处理器的实现中，这个屏障是个万能屏障，兼具其它三种内存屏障的功能
volatile语义中的内存屏障
volatile的内存屏障策略非常严格、悲观
- 在每个volatile写操作前插入StoreStore屏障，在写操作后插入StoreLoad屏障
- 在每个volatile读操作前插入LoadLoad屏障，在读操作后插入LoadStore屏障
volatile重排序规则：
- volatile写与之前的读写不能重排序
- volatile读与之后的读写不能重排序
- 相邻的volatile之间不能重排序
volatile内存屏障规则：
- volatile写之前，所有的读写都必须已经完成
- volatile读结束后，所有的读写才能开始
- 相邻的volatile必须有序实行
final语义中的内存屏障
- 新建对象过程中，构造体中对final域的初始化写入和这个对象赋值给其他引用变量，这两个操作不能重排序
x.finalField = v; ... ;构建方法边界sharedRef = x;
v.afield = 1; x.finalField = v; ... ; 构建方法边界sharedRef = x;
这两条语句中，构建方法边界前后的指令都不能重排序。
- 初次读包含final域的对象引用和读取这个final域，这两个操作不能重排序
x = sharedRef; ... ; i = x.finalField;
- 为了保证final字段的特殊语义，也会在下面的语句加入内存屏障
x.finalField = v; StoreStore; sharedRef = x;
参考链接
- 内存屏障
- JVM内存模型、指令重排、内存屏障概念解析
- java内存模型 内存屏障
