===volatile作用？volatile的实现原理是什么呢？lock前缀的效果是什么呢？

volatile的作用：

1.可见性。一个线程对volatile变量进行写操作之后，其他线程都能够看到。

2.原子性。单个volatile变量的读写具有原子性，但是复合操作不满足原子性。

用来修饰变量

对volatile修饰的变量进行修改操作的时候，会在操作指令之前添加上LOCK前缀。

LOCK前缀的效果是：命名    

1.当前处理器缓存行的数据会写回到系统内存的时候会先获取总线，同时其他cpu阻塞。

2.保证缓存一致性，会使得其他CPU缓存的数据失效。因为其他cpu会不断嗅探总线，一发现自己缓存的数据被修改了就做失效标记。被标记之后要用的时候会重新从系统内存拿。

缓存一致性可能存在的问题：大量缓存一致性流量

volatile本身的内存语义

线程写volatile变量相当于给接下来要读取这个变量的线程发送消息。

线程读volatile变量相当于接收之前某个线程发出的消息。

两种都要经过主内存这个中间桥梁。

volatile读写防止指令重排序

能够建立一个内存屏障，一定程度上禁止指令重排序。重排序的时候不会把前面的读写指令重排序影响到volatile写，同时也不会把后面的指令放在内存屏障前面。同时保证在执行到内存屏障这条指令的时候，前面的操作都是已经完成的。

 

CPU是如何保证原子性的？

1.加总线锁。通过Lock#指令锁住总线，防止其他处理器同时修改内存。

2.加缓存锁定。通过缓存一致性让其他cpu的缓存数据失效。

java中如何实现原子性

1.使用CAS

2.使用重量级锁，但是这种锁的获取和释放还是使用CAS，因为是需要进入队列的。重量级锁也有同步队列。

 

 

volatile在单例模式中的应用

private valitle static Instance instance;

public static Instance getInstance(){

    if (instance == null){

        synchronized(Instance.class){

            if (instance == null) {

                instance = new Instance(); //首先这步骤是复合操作

            }

        }

    }

    return instance;

}

如果第一个线程进来执行到初始化这步了：

因为中间实例化的步骤是一个复合操作，相当于三个步骤

1.分配内存空间

2.初始化

3.引用指向

但是由于单线程情况下会出现指令重排序，23颠倒了，所以引用先指向了那个还没初始化的内存空间。

这个时候另一个线程进来能够看到instance非空那么就直接返回了，但是其实还没有初始化完成，所以出错。

 

使用volatile修饰instance就是为了防止指令冲排序，因为最后一步引用指向相当于一个volatile写操作，通过内存屏障就能够防止指令重排序了。