已知：
java中的synchronized关键字能保证可见性，有序性，原子性；volatile关键字能保证可见性，有序性。
问题:
- 为什么
java中的并发，在硬件层面不能保证，非要在JVM里处理呢？ - 它们在硬件层面是如何对应保证的呢？
java层面为啥要加这两个关键字才能保证java的并发特性呢？
指令重排序无法保证有序性
java中的一行行代码，对应到硬件层面，就是一个个指令，现代处理器为了加快编译速度，有可能会乱序执行指令，这样也就无法保证代码的有序性了。
现代CPU缓存模型无法保证可见性和原子性
图解CPU缓存模型
简化版CPU缓存模型请移步：java进阶(4)之volatile关键字深入详解
1. 高速缓存中的tag表示数据所对应的内存地址，cacheline表示数据本身，flag表示数据状态(E表示exclusive写，S表示shared读)
2. Java层面的读写数据，对应到硬件层面，就是主内存/高速缓存的读写;
3. 处理器与处理器之间的数据交互，或者说处理器与主内存的数据交互，是通过总线的嗅探机制来实现的，也可以说是缓存一致性协议(我把嗅探机制类比成java层面的EventBus)；
4. 现代CPU为了加快读写速度，加入了写缓冲器和无效队列，但是这样的话，数据只有读写完成了，才能进入到高速缓存/主内存，这样会导致数据无法及时更新，从而无法保证原子性，可见性。
内存屏障保障有序性和可见性
有序性保障
- 每个
volatile/synchronized写操作前面，加StoreStore屏障，禁止上面的普通写和volatile/synchronized重排； - 每个
volatile/synchronized写操作后面，加StoreLoad屏障，禁止跟下面的volatile/synchronized读/写重排； - 每个
volatile/synchronized读操作前面，加LoadLoad屏障，禁止上面的普通读和volatile/synchronized读重排； - 每个
volatile/synchronized读操作后面，加LoadStore屏障，禁止下面的普通写和volatile/synchronized读重排。
可见性保障
- 被
volatile/synchronized关键字修饰的变量或者代码块在加载之前，会去硬件底层执行refresh指令，将高速缓存/主内存的最新数据刷新到本地工作内存。 - 被
volatile/synchronized关键字修饰的变量或者代码块在加载之后，会去硬件底层执行flush执行，将数据刷到高速缓存/主内存中。
synchronized中CAS机制保障原子性
被synchronized关键字修饰的代码块或者方法，会被指令monitorenter和monitorexit包裹，包裹的模块可以称之为ObjectMonitor，当有线程进入时，会执行CAS加锁，从而保证了原子性。
来源：CSDN
作者：罗小辉
链接：https://blog.csdn.net/a394268045/article/details/104604800