volatile的作用
1.保证变量的可见性
2.局部限制指令重排（指令重排存在多种情况：1.编译器重排；2.处理器并行重排；3.因为store buffer，invalid queue等异步机制的存在导致的内存重排）
为了达到这两个目的，volatile做了两件事情：
1.禁止编译器的优化和重排
2.通过内存屏障限制处理器重排
下面简单梳理下volatile如何限制编译器和处理器的重排。
首先明确下排序规则，简单总结如下（参考JSR-133）
a.第二个操作为volatile写，则无论第一个操作是什么，都无法重排序；
b.第一个操作为volatile读，则无论第二个操作是什么，都无法重排序；
c.第一个操作为volatile写，第二个操作为volatile读，无法重排序；
如何限制编译器指令重排
规则c保证了volatile变量自身的可见性，abc一起保证了操作的局部有序以及一些跨线程数据依赖的正确性。在某些情况下，不仅仅要求volatile变量本身的可见性，也需要有序性来保证语义的正确，如下面的典型场景：
两个变量：
int x=0;
int y=0;
线程A执行：
y=1 //1
x=1 //2
线程B执行：
while(x==1) { //3
assert y==1; //4
}
按照程序的语义，最后的断言应该是通过，但实际情况并非如此。原因有两个：1.如果没有a限制，操作1和操作2之前可能会被重排序，操作3的条件成立时，操作1可能还未执行，导致断言失败；2.编译器会对线程B的代码做优化，因为编译器无法判断跨线程的数据依赖，单独从线程B的视角看，x是不会变化的，为了提升性能，while(x==1)为直接被替换为while(false)，永远无法执行操作4。
解决方案就是将变量x声明为volatile，限制的编译器的优化和操作1、操作2的重排，同时保证操作2的结果对操作3立即可见。
通过内存屏障限制处理器重排
四类内存屏障：LoadLoad、StoreStore、StoreLoad、LoadStore
volatile的内存屏障策略：
volatile写之前插入StoreStore屏障；（规则a，防止重排）
volatile写之后插入StoreLoad屏障；（规则c，保障可见性）
volatile读之后插入LoadStore屏障；（规则b，防止重排）
volatile读之后插入LoadLoad屏障；（规则b，防止重排）
在补充一些相关知识点，可能比较混乱，但个人觉得有助于对内存屏障的理解
1.StoreLoad的主要目的是保证volatile变量自身写后读的可见性，在实现上开销最大。
2.内存屏障作为一种逻辑抽象，具体实现有多种，比如x86下有mfence和lock指令，JVM选择了lock，及在写volatile变量时锁缓存总线，并且让其他CPU上对应缓存行的数据失效。
3.x86下只有StoreLoad屏障是有效操作，其他的屏障均为no-op。主要原因有二：1. x86中store-buffer是一个FIFO队列，结构上保证了写入顺序；2. x86中没有invalid queue，因此不需要LoadLoad或LoadStore来强制消费失效队列。
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