知道这些面试时volatile就不用怕了

在Java相关的岗位面试中，很多面试官都喜欢考察面试者对Java并发的了解程度，而以vatile关键字作为一个小的切入点，往往可以一问到底，把Java内存模型（JMM），Java并发编程的一些特性都牵扯出来，深入地话还可以考察JVM底层实现以及操作系统的相关知识。本文以一次假想的面试过程，来深入了解下votile关键字【本菜鸡还没投简历，准备好被今年20年秋招的毒打了??】
题目有标题党的嫌疑，但是如果大家好好理解文中涉及到的两篇文章，相信你对vatile有更深刻的认识！
【灵魂拷问开始】面试官：Java并发这块了解的怎么样？说说你对vatile关键字的理解？
面试官：能不能详细说下什么是内存可见性，什么又是重排序呢？
面试官：vatile怎么保证可见性的？多个线程之间的可见性，你能讲一下底层原理是怎么实现的吗？
面试官：vatile关键字是怎么保证有序性的？
面试官：vatile能保证可见性和有序性，但是能保证原子性吗？为什么？
面试官：了解过JMM内存模型吗？简单的讲讲到这里，我的眼里已是常含泪水了。不是因为我对代码爱的深沉，而是因为我菜的真诚！
没事，不就是个破vatile吗？别念了，我学习还不行吗！
Q1：请你谈谈对vatile关键字的理解？
vatile是JVM提供的轻量级的同步机制
保证可见性
保证有序性，禁止指令重排
不保证原子性（需要借助synconized或者CAS)
小伙子，不错么??，回答对了1+1，得来点2+2的难度了Q2：什么是内存可见性，vatile怎么保证多个线程之间的可见性的？问题2和问题3讲到的可见性，用JMM来解释的话，本质上是同一个问题。至于有序性和重排序，到问题4再讨论。一问到内存的可见性，vatile相关的，直接就把JMM内存模型搬出来好吧。先放图，然后再表演。
以下是俺个人的回答，有不足或漏洞，欢迎大家更正指出！
所谓可见性，是指当一条线程修改了共享变量的值，新值对于其他线程来说是可以立即得知的每个线程都有自己独立的工作区间，为了匹配CPU的运行速度，他们不会直接从内存中读取数据，而是将数据拷贝一份到CPU缓存中（即每个线程自己的工作内存），他们之间的相互交互，是通过内存来完成的。
根据JMM内存模型的8大原子操作，每个线程在j将数据操作完stroe回主存之前，会加lock指令来锁定内存区域的缓存（缓存行锁定），根据MESI缓存一致性协议，总线通过侦听器发现数据被修改，会立即让其他线程工作内存中不一致的副本立即失效。
等到当前线程将更改后的数据write回主存后，立即执行unlock指令。此时，其他线程再重新读取更新后的数据，再拷贝到自己的工作内存。总线侦听机制会在总线上检测线程的数据，发现有线程做了更改时准备store回主内存时，它就会立刻将其他线程工作内存中的副本置位无效，然后从新到主存获取更新后的值。
除了使用vatile关键字来保证内存可见性之外，使用synconized或Lock锁也能保证变量的内存可见性。只是相比而言使用vatile关键字开销更小，是轻量级的锁。
这就是内存可见性的原理。Q3：vatile关键字是怎么保证有序性的？
使用vatile关键字修饰共享变量便可以禁止指令重排序。若用vatile修饰共享变量，在JVM底层vatile是采用“内存屏障”来实现禁止特定类型的处理器重排序。加入vatile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（也成内存栅栏），内存屏障会提供3个功能：
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；
它会强制将对缓存的修改操作立即写入主存；
如果是写操作，它会导致其他CPU中对应的缓存行无效。
JMM具备一些先天的有序性，通过Haens-Before原则就可以保证的一定的有序性。Q4：vatile能保证可见性和有序性，但是能保证原子性吗？为什么？
vatile关键字不能保证原子性。
a.当写一个vatile变量时，JMM会把该线程本地内存中的变量强制刷新到主内存中去；
b.这个写会操作会导致其他线程中的缓存无效。
对于类似i++这样的复合操作，要想保证原子性，只能借助于synconized、Lock以及并发包下的AtomicInteger的原子操作类。AtomicInteger对基本数据类型的自增（加1操作），自减（减1操作）、以及加法操作（加一个数），减法操作（减一个数）进行了封装，保证这些操作是原子性操作。Q5：了解过JMM内存模型吗？简单的讲讲
看完这篇??文章，这道题目就是你的主场。
??用vatile的视角，来打开JMM内存模型??