關鍵字：

　　可見性：當一個修改一個共享變量時，另一個線程可以讀取到修改的值

　　內存屏障：是一組處理器指令，用于實現對內存操作順序的限制

　　緩存行：緩存中可以分配的最小存儲空間，處理器填寫緩存線時會加載整個緩存線，需要使用多個主內存讀周期

　　原子操作：不可中斷的一個或一系列操作

　　緩存行填充：當處理器識別到從內存中讀取操作數是可緩存的，處理器讀取整個緩存行到適當的緩存（L1，L2，L3的或所有）

　　緩存命中：如果進行高速緩存操作的內存位置任然是下次處理器訪問的地址時，處理器從緩存中讀取操作數，而不是內存中

　　寫命中：當處理器將操作數寫回到一個內存的區域時，他會首先檢查這個緩存的內存地址是否在緩存行中，如果存在一個有效的緩存行，則處理器將這個操作數寫回到緩存，而不是寫回到內存中

　　寫缺失：一個有效的緩存行被寫入到不存在的內存區域

volatile簡介：保證共享變量可見性，屬于輕量級的synchronized，，但是比synchronized的使用和執行成本低，不會引起上下文切換與調度

再給volatile修飾的值賦值時候，會用到lock前綴指令，lock前綴指令的作用：

　　1、將當前緩存行的數據寫回到內存中

　　2、這個寫回內存的操作會使在其他cpu里緩存了該內存地址的數據無效

為了提高運行速率，處理器不會直接讀取內存中的數據，而是將內存中的數據緩存在內部緩存中，內部緩存是以緩存行為單位進行工作的，在沒有volatile關鍵字修飾的情況下，處理器只會與內部緩存交互，當我們程序修改內部緩存中值的情況下，不知道什么時候才能寫回到內存中(synchronized關鍵字除外)，即便寫到了內存中，其他線程也不一定能夠及時讀取到修改后的最新值。

volatile修飾過的變量在進行寫操作時，會向處理器發送一個lock前綴指令，將這個變量所在緩存行的變量寫回到內存中，但是即便寫回到內存中，其他線程依舊讀取的是舊值，程序運行依舊有問題，因此就在多核心處理器下，為了保證每個處理器緩存區數據一致，就有了MESI緩存一致性協議，每個處理器通過總線嗅探機制自己緩存的數據是否過期，當處理器發現自己緩存行數據所對應的地址被修改時，就會將當前緩存行設置為無效狀態，，當處理器對該緩存行數據進行修改時，會重新從內存中讀取該數據到處理器中

MESI緩存一致性協議的兩條實現原則：

　　一、Lock前綴指令會引起處理器緩存回寫到內存中：

　　　　lock前綴指令導致在執行指令期間聲言處理器的lock信號，在多處理器中，lock信號確保在聲言該信號期間，處理器可以獨享任何共享內存(這樣做消耗過大，在最近的處理器里一般不會鎖總線，因為鎖住總線會導致總線不能被CPU訪問，也就意味著不能訪問系統內存，而是鎖緩存)

　　　　1.M 修改 (Modified) 這行數據有效情況下，緩存行數據被修改了，與主內存中的數據不一致情況下，數據只存在于本處理器緩存中，該數據為M狀態。

　　　　2.E  獨享 (Exclusive) 這行數據有效，數據和主內存中的數據一致，數據只存在于本處理器緩存中(可以理解為單核處理器情況下，數據緩存與內存中數據一致)。

　　　　3.S 共享 (Shared) 這行數據有效，數據和主內存中的數據一致，數據存在于很多處理器緩存中

　　　　4. I 無效 (Invalid) 這行數據無效，當總線嗅探機制發現處理器緩存中數據與主內存數據不一直情況下，會將緩存中數據置為無效

 二、volatile 的優化

　　　　LinkedTransferQueue：在使用volatile修飾時，會使用增加字節的方式來優化出隊與入隊的性能（使用許多4個字節的引用增加到64個字節）

　　為什么追加到64個字節能夠提高并發編程效率呢？

　　　　多數處理器的L1，L2，L3緩存的高速緩存行都是64個字節寬，不支持部分填充，如果隊列的頭節點與尾節點都不足64個字節的話處理器會將他們讀取到同一個緩存行，在多處理器下，每個處理器都會緩存同樣的頭節點和尾節點，當一個處理器試圖修改頭節點時，會將整個緩存行鎖定，那么在緩存一致性機制的作用下，那么，會導致其他處理器不能訪問自己高速緩存的尾節點，從而嚴重影響了隊列的執行效率，從而在該隊列中將其追加到64個字節后，使其不在同一個緩存行中，防止其頭節點與尾節點相互鎖定。當然也有部分處理器緩存行為32個字節，只需補齊到32個字節，也能達到同樣的效果；如果共享變量如果不會被經常刷新的話也沒必要補充字節(畢竟這是一種以空間換時間的做法)

　　注意：在jdk7下單純的增加無用字段是無法達到這樣效果的，jdk會淘汰貨重新排列無用字段，需要使用其他方式來擴充(如將無用字段寫在父類中繼承)

三、volatile關鍵字不能保證原子性？