Java volatile 变量影响其他非易失性变量的内存一致性

Question

场景 A

A1。写入 volatile 变量

A2。将所有本地非易失性变量写入主存

场景 B

B1。从 volatile 变量中读取

B2。将所有非易失性变量从主内存重新加载到本地内存

• 场景 A 和 B 是否是 volatile 所涉及的正确行为 变量？或者场景A也包括B2，或者场景B 还包括A2？
• 这些场景是原子的吗？还能发生什么 在A1和A2之间？还是 B1 和 B2？

（使用 Java 1.8 / 1.5+）

Answer 1

写入易失性变量不保证刷新非易失性变量¹。但是，它将在对 volatile 的写入与对 volatile 的任何后续读取之间引入“发生在之前”的关系（假设没有干预写入）。您可以按如下方式利用它：

1. 线程 A：写入 NV
2. 线程 A：写入 V
3. 线程 B：读取 V
4. 线程 B：读取 NV

如果操作按此顺序发生，那么线程 B 将在第 4 步中看到 NV 的更新值。但是，如果在第 2 步之后有东西（包括 A）写入 NV，则未指定线程 B 在第 4 步将看到什么.

一般来说，以这种方式使用 volatile 需要深入而仔细的推理。使用synchronized 更简单、更健壮。

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你的例子不清楚：

• 如果它旨在描述 Java 程序员必须做什么，那是错误的/荒谬的。 Java 代码不能刷新变量。

• 如果它打算成为在实现级别（例如在 JIT 编译代码中）发生的必须的规范，那也是错误的。

• 如果它旨在描述在实现级别（例如在 JIT 编译的代码中）可能发生的事情，那么它是正确的。

我不只是在这里学究气。编译器可能决定它不需要在线程 A 中刷新 all 本地非易失性数据，并且很可能只在线程 B 中重新加载它需要的非易失性数据。它是如何决定的？那是编译器作者的事！

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^{1 - JLS 不需要硬件特定的操作，例如刷新。相反，它要求编译后的代码满足一些特定的内存可见性保证，并将实现留给编译器编写者。}

Answer 2

实际规则是“写入 volatile 变量 v（第 8.3.1.4 节）同步所有后续读取 v由任何线程（其中“后续”根据同步顺序定义）。” http://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se8/html/jls-17.html#jls-17.4

换句话说，从一个线程直到写入v，一旦另一个线程在该写入之后读取了v，所有读取都可以看到该线程。

我不确定“刷新到 main”是否是理解这一点的必要方式。 Java 内存模型以 happens-before 和 synchronizes-with 的形式记录。我建议从这些方面考虑它。从概念上讲，如果某些“刷新”对于 Promise 来说不是必需的，则 JVM 可以省略它们。