重排序与内存屏障详解
请解释编译器重排序、处理器重排序和内存屏障（Memory Barrier）的关系，以及Java中如何防止重排序。
回答
屠龙少年
重排序类型：
- 编译器重排序：JIT编译器在不改变单线程语义的前提下调整指令顺序。
- 处理器重排序：CPU乱序执行（Store-Load重排序最常见）。
- 内存系统重排序：Store Buffer/Invalidate Queue导致的可见性问题。
内存屏障（Memory Barrier）： CPU指令，阻止特定类型的重排序。 | 屏障类型 | 作用 | |---------|------| | LoadLoad | 保证Load1完成后Load2才执行 | | StoreStore | 保证Store1完成后Store2才执行 | | LoadStore | 保证Load完成后Store才执行 | | StoreLoad | 保证Store1完成后Load2才执行（开销最大）|
Java中的实现：
- volatile：volatile写=StoreStore+StoreLoad；volatile读=LoadLoad+LoadStore。
- synchronized：monitorenter/monitorexit隐式插入屏障。
- final：final字段写入后在构造返回前插入StoreStore屏障。
- Unsafe.loadFence/storeFence/fullFence：显式插入屏障。
as-if-serial：单线程不改变结果的前提下允许重排序。
DCL单例需要volatile的原因：防止new对象时的指令重排序（分配内存→置零→构造函数→赋值引用）。