内存屏障是JVM插入的CPU指令,用于约束重排序、强制刷缓存、保障可见性与有序性;它解决多线程下因store buffer和指令乱序导致的读旧值或依赖变量不同步问题。

内存屏障是Java并发中保障多线程正确性的底层机制,不是Java语法,而是由JVM在编译时插入的CPU指令,用于约束重排序、强制刷缓存、确保可见性与有序性。
内存屏障解决什么问题
现代CPU为了性能,会做两件事:一是把写操作暂存在store buffer里异步刷主存,二是对读写指令乱序执行(比如先执行后面的读,再执行前面的写)。这在线程单干时没问题,但多线程共享变量时就容易出错——线程A改了值还没刷出去,线程B就读到了旧值;或者B看到变量更新了,却没看到它依赖的其他变量也更新了。
内存屏障就是告诉CPU:“这一行前后,不准乱动顺序,该刷的刷,该等的等”。
四种核心内存屏障类型
Java内存模型(JMM)抽象出四类屏障,对应不同读写组合的约束:
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- StoreStore:确保前面所有普通写(store)完成之后,才执行后面的volatile写。防止普通变量写被“拖后”到volatile写之后。
- StoreLoad:最重的一道屏障。确保前面所有写(含volatile写)都刷入主内存后,才允许执行后面任何读操作。volatile写操作末尾一定会插这个屏障。
- LoadLoad:保证前面所有读(load)完成之后,才执行后面读操作。常出现在volatile读开头,确保先读到volatile变量,再读其他依赖变量。
- LoadStore:保证前面读操作全部完成,才执行后面写操作。用在volatile读之后立即要写其他变量的场景,避免写提前发生。
内存屏障怎么和volatile配合工作
volatile不是魔法,它的语义靠屏障落地:
- 对volatile变量写:JVM自动在写操作前加StoreStore,在写操作后加StoreLoad。
- 对volatile变量读:JVM自动在读操作前加LoadLoad,在读操作后加LoadStore。
- 所以volatile能保证“写后读”的可见性,也能防止相关指令被重排序,但它不保证原子性(比如i++仍是三步,需额外同步)。
它和synchronized、happens-before的关系
内存屏障是硬件/编译器层面的实现手段,happens-before是JMM定义的逻辑规则。比如:
- volatile写 happens-before 后续volatile读 → JVM通过StoreLoad + LoadLoad等屏障来兑现这条规则。
- synchronized解锁 happens-before 下一次加锁 → 解锁操作末尾也会插入StoreLoad屏障,确保临界区内的修改对下一个获取锁的线程可见。
换句话说,你写的代码符合happens-before规则,JVM就自动给你安排好对应的内存屏障。
基本上就这些。理解屏障不用死记指令名,关键是抓住目的:控制顺序、刷缓存、保可见。用好volatile和锁,就是在间接调度这些屏障。










