前两天面试的时候被问到 Java 内存可见性相关问题，个人感觉回答的不是很好，因此需要强化学习一下。
首先什么是内存可见性呢？
- 可见性
一个线程对共享变量值的修改，能够及时地被其他线程看到
谈到内存可见性，必须得先从 Java 的内存模型（JMM）说起，下图表示了 Java 的内存模型，
整体来说，在 JMM 中，所有的变量都存储在主内存中，而每个线程都有自己独立的工作内存，里面保存该线程使用到的变量的副本（主内存中该变量的一份拷贝）。
这里有两条规定，线程对共享变量的所有操作都必须在自己的工作内存中进行，不能直接从主内存中读写；不同线程之间无法直接访问其他线程工作内存中的变量，线程间变量值的传递需要通过主内存来完成。
换句话说，线程1对共享变量的修改要想被线程2及时看到，必须要经过如下两个步骤：把工作内存1中更新过的共享变量刷新到主内存中；把内存中最新的共享变量的值更新到工作内存2中。
Java语言层面支持的可见性实现方式有两种：
- synchronized
- volatile
JMM关于synchronized的两条规定：
- 线程解锁前，必须把共享变量的最新值刷新到主内存中。
- 线程加锁时，将清空工作内存中共享变量的值,从而使用共享变量时需要从主内存中重新读取最新的值。
这两点结合起来，就可以保证线程解锁前对共享变量的修改在下次加锁时对其他的线程可见，也就保证了线程之间共享变量的可见性。
线程执行互斥代码的过程：
- 获得互斥锁
- 清空工作内存
- 从主内存拷贝最新副本到工作内存中。
- 执行代码
- 将更改过后的共享变量的值刷新到主内存中去。
- 释放互斥锁。
通俗的讲，volatile变量在每次被线程访问时，都强迫从主内存中重读该变量的值，而当变量发生变化时，又强迫线程将最新的值刷新到主内存。这样任何时刻，不同的线程总能看到该变量的最新的值。
深入来说，volatile 关键字通过加入内存屏障和禁止重排序优化来实现的。
对volatile变量执行写操作时，会在写操作后加入一条store屏障指令
store指令会在写操作后把最新的值强制刷新到主内存中。同时还会禁止cpu对代码进行重排序优化。这样就保证了值在主内存中是最新的。对volatile变量执行读操作时，会在读操作前加入一条load屏障指令
线程写volatile变量的过程：
- 改变线程工作内存中volatile变量副本的值；
- 将改变后的副本的值从工作内存刷新到主内存中
线程读volatile变量的过程：
- 从主内存中读取volatile变量的最新值到线程的工作内存中；
- 从工作内存中读取volatile变量的副本
需要注意的是，volatile 能够保证变量的可见性，但是不能保证变量的原子性，比如number++之类的符合操作。