引言
在描述volatile变量有什么作用的时候，经常会提到volatile可以使线程看到最新的变量值。但是进一步问到为什么能看到最新值的时候，会说volatile会使得线程的缓存无效，写会直接更新主内存中的值，读也会直接从主内存中读。本来这样的解释也就可以了，但是最近在解释同学的一个问题的时候还是觉得自己没搞清楚。问题如下：
“Java原子类中，CAS操作可以使得主内存中的值是最新值，那为什么还要把value声明为volatile？”
这个可以用之前的线程缓存无效来回答（目前是这么认为的），但是这个线程缓存到底是什么那？和Java栈又是什么关系那？是如何实现缓存无效的那？这些问题实际上在《深入理解Java虚拟机》中的12.3Java内存模型这一节中有了描述，这里再把这些内容描述一下，只是为了加深一下印象。
内存模型
与C/C++等语言直接使用操作系统的内存模型不同，Java虚拟机规范中定义了一种Java内存模型（Java Memory Model， JMM），该模型是基于各个平台之上的一个规范定义。这样可以屏蔽操作系统带来的差异，使得Java具有更好地移植性。Java内存模型结构如下图所示：
其中，线程的工作内存中保存了从主内存中拷贝的变量副本，线程操作的变量作都是从工作内存中获取的，而且各个线程的工作内存互不影响，这就构成了对主内存的一个“缓存”。所以如果线程中的缓存如果没有及时刷新的话，就会读取旧的数据。也就是说，一个线程对共享变量操作后，其它线程不一定能够及时获取到，对其它线程是“不可见的”。
工作内存
之前提到了工作内存，那么工作内存到底是什么那？和Java栈又是什么关系那？《深入理解Java虚拟机》书中给出了一个说明：
Java内存模型中的主内存、工作内存和Java内存区域中的Java堆、栈、方法区不是同一个层次的内存划分，这两者基本上没有基本的关系。如果要勉强进行对应，工作内存可以对应虚拟机栈中的部分区域，从更低层次来说，由于虚拟机主动实现或者是系统本身的机制，可能会让工作内存优先存储于寄存器和高速缓存中，这样可以提供访问速度（工作内存是程序主要访问读写的地方）。
线程读取变量过程
下面描述来自此文章。
线程读取主内存变量过程如下图所示：
其中部分原子操作规则如下：
- read,load必须连续执行，但是不保证原子性。
- store,write必须连续执行，但是不保证原子性。
- 不能丢失变量最后一次assign操作的副本，即遍历最后一次assign的副本必须要回写到MainMemory中。
volatile特殊规则
volatile可以实现工作内存缓存无效主要是因为它具有一些特殊的规则。
- 在use之前必须使用load，根据上面的read,load必须连续执行可以推出：如果要使用（use）变量的话，必须从主内存中获取（read和load）。
- assign只能在store之前使用，根据上面的store,write必须连续执行可以推出：如果要更新（assign）变量的话，必须写回到主内存中（store,write）。
通过这两条规则，可以使得volatile声明的变量能够避免工作内存中缓存的影响，相当于直接读写主内存。当然volatile还有其它的一些规则，这里不再列出。
总结
通过这些介绍，可以回答开题的一些问题。
Q：这个线程缓存到底是什么那？
A：工作内存，具体实现硬件取决于操作系统和硬件，可以是高速缓存或者寄存器。
Q：和Java栈又是什么关系那？
A：没有基本的关系。如果要勉强进行对应，工作内存可以对应虚拟机栈中的部分区域。
Q: 是如何实现缓存无效的那？
A：通过volatile的语义规则，可以使得线程一定要读取或更新内存中的值。（面试中面试官曾说通过设置Cache中的缓存行无效实现，这个回答前提应该是工作内存是通过Cache实现，该回答了进一步描述了语义规则如何通过硬件实现）。
“你看了，但是你没看进去”。的确，有些问题深究之后才发现其实不是很懂，还是要精益求精，凡事多问问为什么。