牢牢们final修饰变量不可变的原理是啥

Question

有没有贴贴说一下final修饰的变量不可变的原理啊，网上全是再说内存屏障。
不能理解，为什么讲final原理都讲内存屏障，它的不可变是依赖于内存屏障吗，就算是发生指令重排或者没有保证线程的可变性这与变量的地址值变不变有什么关系

Answer 1

引自免费微信小程序：皆我百晓生

在Java中，final关键字用于确保对象引用或基本类型的值在初始化后不会改变。当一个变量被声明为final时，它意味着一旦给这个变量赋了值，就不能再重新赋值。对于基本类型（如int, double等），这意味着其存储的值不可更改；而对于引用类型（如Object, String等），这意味着引用本身不可更改，即不能指向另一个对象，但对象内部的状态仍然可以改变，除非对象自身也是不可变的，例如String类。

final变量的不可变性与内存屏障的关系

final变量的不可变性确实与JMM（Java Memory Model）中的内存屏障有关，但这并不是说final的不可变性完全依赖于内存屏障。内存屏障是一种硬件级的机制，用于控制处理器的重排序行为，确保某些操作按照特定的顺序执行。在Java中，final字段的发布和读取操作被隐式地与内存屏障关联，以确保正确的可见性和一致性。

发布一个final变量

当一个final变量在一个线程中被初始化并赋值后，JMM会插入一个StoreStore屏障，以确保所有对final变量的写入操作都发生在屏障之前。这意味着任何后续的写操作都不会被重排序到初始化final变量之前，从而确保了变量初始化的正确顺序。

读取一个final变量

当其他线程读取一个final变量时，JMM会插入一个LoadLoad屏障，确保所有对final变量的读取操作都在屏障之后，且在屏障之前的任何读取操作的结果都对当前线程可见。这样，即使在多线程环境中，final变量的值也能够被正确地传播到所有线程，保证了可见性和一致性。

总结

final变量的不可变性不仅仅是关于值是否能改变，还涉及到在多线程环境下的可见性和一致性。通过JMM中的内存屏障机制，final变量能够在多线程环境下提供正确的可见性保障，确保一旦一个线程初始化了一个final变量，其他线程看到的都是初始化后的值，而不是某个中间状态。

这正是final关键字在Java中提供的重要特性之一：它不仅限制了变量的修改，还提供了多线程环境下必要的内存可见性保证。因此，理解final变量的不可变性与内存屏障之间的关系对于编写高效、安全的多线程Java程序至关重要。