解决重排序引起的有序性
在之前的章节中，我们分析到基于执行效率的考虑，代码会被重排序
重排序会经历如下几个过程
当然重排序也不是随便排，需要遵循as-if-serial原则，即不管怎么重排序（单线程）程序的执行结果不能被改变。编译器，runtime和处理器都必须遵循as-if-serial语义
例如如下一段代码
double pi = 3.14 // a
double r = 1.0 // b
double area = pi * r * r // c
数据之间的依赖关系如下所示
A和B之间并没有依赖关系，因此可以执行重排序
重排序除了需要遵循as-if-serial原则（用于单个线程），Java还定义了happens-before原则也需要遵循（用于单个线程和多个线程）
两个操作之间具有happens-before关系，并不意味着前一个操作必须妖在后一个操作之前执行！happens-before仅仅要求前一个操作（执行的结果）对后一个操作可见，且前一个操作按顺序排在第二个操作之前
如下为java中定义的8种happens-before原则
- 一个线程中的每个操作happens-before于该线程中的任意后续操作
- 对一个锁的解锁，happens-before于随后对这个锁的加锁
- 对一个volatile域的写，happens-before于任意后续对这个volatile域的读
- 如果A hapens-before B，且B happens-before C, 那么A happens-before C
- 如果线程A执行操作ThreadB.start()（启动线程B），那么A线程的ThreadB.start()操作happens-before 于线程B中的任意操作
- 如果线程A执行操作ThreadB.join()并成功返回，那么线程B中的任意操作happens-before 于线程A从ThreadB.join()操作成功返回
- 对线程interrup()方法的调用， happens-before 于被中断线程的代码检测到中断事件的发生
- 一个对象的初始化完成（构造函数执行结束）happens-before finalize()方法的开始
解决缓存引起的可见性
在Java中无论是锁还是volatile等，都是通过内存屏障来实现可见性的。
在Java中有如下四种屏障类型
屏障类型 | 指令示例 | 说明 |
LoadLoad Barriers | Load1; LoadLoad; Load2 | 确保Load1数据的装载先于Load2及所有后续装载指令的装载 |
StoreStore Barriers | Store1; StoreStore; Store2 | 确保Store1数据对其他处理器可见（刷新到内存）先于Store2及所有后续存储指令的存储 |
LoadStore Barriers | Load1; LoadStore; Store2 | 确保Load1数据装载优先于Store2及所有后续的存储指令刷新到内存 |
StoreLoad Barriers | Store1; StoreLoad; Load2 | 确保Store1数据对其他处理器变得可见（只刷新到内存）先于Load2及所有后续装载指令的装载 |
内存屏障主要有如下两个作用
- 阻止屏障两侧的指令重排序
- 强制将内存中的数据写回主内存
对于Load Barrier来说，在指令前插入Load Barrier，可以让高速缓存中的数据失效，强制从新从主内存加载数据
对于Store Barrier来说，在指令后插入Store Barrier，能让写入缓存中的最新数据更新写入主内存，让其他线程可见
参考博客
[2]https://www.jianshu.com/p/1508eedba54d/