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《深入理解JAVA 虚拟机》中有如下描述：

“观察加入 volatile 关键字和没有加入 volatile 关键字时所生成的汇编代码发现，加入 volatile 关键字时，会多出一个 lock 前缀指令”

lock 前缀指令实际上相当于一个内存屏障（也叫内存栅栏），内存屏障会提供3个功能：

1. 它确保指令重排序时不会把其后面的指令排到内存屏障之前的位置，也不会把前面的指令排到内存屏障的后面；即在执行到内存屏障这句指令时，在它前面的操作已经全部完成；
2. 它会强制将对缓存的修改操作立即写入主存；
3. 如果是写操作，它会导致其他 CPU 中对应的缓存行无效。

所以可见性和禁止指令重排序如下：

• 可见性：

  volatile 的功能就是被修改的变量在被修改后可以立即同步到主内存，被修饰的变量在每次使用之前都从主内存刷新。本质也是通过内存屏障来实现可见性

  写内存屏障（Store Memory Barrier）可以促进处理器将当前 store buffer（存储缓存）的值写回主存。读内存屏障（Load Memory Barrier）可以促使处理器处理 invalidate queue（失效队列）。进而避免由于 Store Buffer 和 Invalidate Queue 的非实时性带来的问题。

• 禁止指令重排序：

  volatile 是通过内存屏障来禁止指令重排序

  JMM 内存屏障的策略

  • 在每个 volatile 写操作的前面插入一个 StoreStore 屏障。
  • 在每个 volatile 写操作的后面插入一个 StoreLoad 屏障。
  • 在每个 volatile 读操作的后面插入一个 LoadLoad 屏障。
  • 在每个 volatile 读操作的后面插入一个 LoadStore 屏障。