爲何volatile能保證可見性？

咱們都知道volatile能保證可見性，不能保證原子性，好比i++操做

也知道Happen-Before原則，那麼是如何確保Happen-Before原則不被指令重排序影響呢？（若是對上述描述有困惑請移步[高併發Java 三] Java內存模型和線程安全）

例如你讓一個volatile的integer自增（i++），其實要分紅3步：1）讀取volatile變量值到local； 2）增長變量的值；3）把local的值寫回，讓其它的線程可見。這3步的jvm指令爲：

mov   
0xc(%r10),%r8d
 ; Load
inc   
 %r8d           ; Increment
mov   
 %r8d,0xc(%r10)
 ; Store
lock
 addl $0x0,(%rsp)
 ; StoreLoad Barrier

StoreLoad Barrier就是內存屏障

內存屏障（memory barrier）是一個CPU指令。基本上，它是這樣一條指令： a) 確保一些特定操做執行的順序； b) 影響一些數據的可見性(多是某些指令執行後的結果)。編譯器和CPU能夠在保證輸出結果同樣的狀況下對指令重排序，使性能獲得優化。插入一個內存屏障，至關於告訴CPU和編譯器先於這個命令的必須先執行，後於這個命令的必須後執行。內存屏障另外一個做用是強制更新一次不一樣CPU的緩存。例如，一個寫屏障會把這個屏障前寫入的數據刷新到緩存，這樣任何試圖讀取該數據的線程將獲得最新值，而不用考慮究竟是被哪一個cpu核心或者哪顆CPU執行的。

內存屏障和volatile什麼關係？上面的虛擬機指令裏面有提到，若是你的字段是volatile，Java內存模型將在寫操做後插入一個寫屏障指令，在讀操做前插入一個讀屏障指令。這意味着若是你對一個volatile字段進行寫操做，你必須知道：一、一旦你完成寫入，任何訪問這個字段的線程將會獲得最新的值。二、在你寫入前，會保證全部以前發生的事已經發生，而且任何更新過的數據值也是可見的，由於內存屏障會把以前的寫入值都刷新到緩存。 

明白了內存屏障這個CPU指令，回到前面的JVM指令：從Load到store到內存屏障，一共4步，其中最後一步jvm讓這個最新的變量的值在全部線程可見，也就是最後一步讓全部的CPU內核都得到了最新的值，但中間的幾步（從Load到Store）是不安全的，中間若是其餘的CPU修改了值將會丟失。

因此volatile不能保證i++操做的原子性