简介

内存屏障是插入两个CPU命令之间的命令，禁止处理器命令的重新排序(如屏障)，以确保有序性。此外，为了达到屏障的效果，在处理器写入、读取值之前，将主机的值写入缓存，清空无效的队列，保障可见性。

使用场景

Synchronized关键词包含的代码区域，在线程进入该区域阅读变量信息时，确保阅读的是最新值。这是因为在同步区域内写入变量操作，离开同步区域时将目前线程内的数据更新到内存，数据的阅读也不能从缓存中阅读，只能从内存中阅读，保证数据的阅读效果。这是插入StoreStore屏障。

使用volatile修饰变量时，将变量的写作操作插入StoreLoad屏障。

不同硬件实现内存屏障的方式不同，Java内存模型屏蔽了这种底层硬件平台的差异，由JVM来为不同的平台生成相应的机器码。
Java内存屏障主要有Load和Store两类。
对Load Barrier来说，在读指令前插入读屏障，可以让高速缓存中的数据失效，重新从主内存加载数据
对Store Barrier来说，在写指令之后插入写屏障，能让写入缓存的最新数据写回到主内存

对于Load和Store，在实际使用中，又分为以下四种：

LoadLoad 屏障 ：

序列：Load1,Loadload,Load2
确保Load1所要读入的数据能够在被Load2和后续的load指令访问前读入。通常能执行预加载指令或/和支持乱序处理的处理器中需要显式声明Loadload屏障，因为在这些处理器中正在等待的加载指令能够绕过正在等待存储的指令。
而对于总是能保证处理顺序的处理器上，设置该屏障相当于无操作。

StoreStore 屏障 ：

序列：Store1，StoreStore，Store2
确保Store1的数据在Store2以及后续Store指令操作相关数据之前对其它处理器可见（例如向主存刷新数据）。通常情况下，如果处理器不能保证从写缓冲或/和缓存向其它处理器和主存中按顺序刷新数据，那么它需要使用
StoreStore屏障。

LoadStore 屏障 ：

序列： Load1; LoadStore; Store2
确保Load1的数据在Store2和后续Store指令被刷新之前读取。在等待Store指令可以越过loads指令的乱序处理器上需要使用LoadStore屏障。

StoreLoad 屏障 ：

序列: Store1; StoreLoad; Load2
确保Store1的数据在被Load2和后续的Load指令读取之前对其他处理器可见。StoreLoad屏障可以防止一个后续的load指令
不正确的使用了Store1的数据，而不是另一个处理器在相同内存位置写入一个新数据。正因为如此，所以在下面所讨论的处理器为了在屏障前读取同样内存位置存过的数据，必须使用一个StoreLoad屏障将存储指令和后续的加载指令分开。Storeload屏障在几乎所有的现代多处理器中都需要使用，但通常它的开销也是最昂贵的。它们昂贵的部分原因是它们必须关闭通常的略过缓存直接从写缓冲区读取数据的机制。这可能通过让一个缓冲区进行充分刷新（flush）,以及其他延迟的方式来实现。