并发(二)：理解volatile

在JAVA中，当一个对象被生命为volatile时，我们说这个对象对所有的线程是可见的，那么这个对象具体指什么？是指这个对象引用的地址，还是指这个对象的内容，或者两者都包含？

1. 对象的地址是始终可见的

如果将一个对象声明为volatile，那么这个对象的引用无论发生任何变化，其他线程都可以立即感知它的变化，那么依照此推论，volatile与final修饰词必定是互斥的，二者只能任选其一，如下必定就是错误的声明：

//  编译器提示The field yiifaa can be either final or volatile, not bothprivate static volatile final Person yiifaa = new Person();

对于集合而言，如果声明为volatile，如果要感知到里面元素的变化，最可靠的方式是，每次都要重新对集合重新赋值，如下：

private static volatile List<String> names = Lists.newArrayList();//  在调用时必须重新赋值，才能发挥volatile的作用//  以下代码在方法中调用names = Lists.newArrayList("yiifaa");

在上述的例子中，如果调用List的add、remove方法，对其他线程而言，其内容并不一定是可见的，所以常常出现难以预料的效果：

//  错误的写法names.add("yiifaa");

2. 对象的内容(属性)并不是可见的

在并发编程的实践里，证明并发程序执行正常是非常难的（即使出现了正确的结果，也不一定能够证明在所有的实践中都是正常的），所以通常证明这么做可能会导致错误。

拟定下面的测试类：

static class Person {    private Long age = 0L;    // 总是递增    public  void increment() {        //  如果是可见的，age的读取与写入应该可以保持一致        age ++;    }    public  long getAge() {        return age;    }}

测试代码:

private static volatile Person yiifaa = new Person();public static void main(String[] args) throws InterruptedException {    //  创建四个线程计数，每个线程递增25次，攻击4 * 25=100    for(int i = 0; i < 4; i ++) {        new Thread() {            public void run() {                int count = 25;                //  计数25次                while(count > 0) {                    //  递增数字                    yiifaa.increment();                    try {                        Thread.sleep(10);                    } catch (InterruptedException e) {                        e.printStackTrace();                    }                    count --;                }            }        }.start();    }    Thread.sleep(3000);    //  应该输出100    System.out.println(yiifaa.getAge());}

如果volatile的内容也是可见的，那么yiifaa.getAge()输出结果应该是100，但是实践中，数字远远达不到100，只有80左右（识机器而定）。

因此，volatile修饰对象的内容不是可见的，修正的方法很简单，对increment与getAge进行同步即可，如下：

static class Person {    private Long age = 0L;    //  对读写同步    public synchronized void increment() {        age ++;    }    //  对读写同步    public synchronized long getAge() {        return age;    }}

结论

千万不要以为volatile修饰的对象就是线程安全的，尤其是修饰的对象还是包含内蕴状态的情况，正确的做法是要么对修饰对象直接赋值，要么将修饰对象的功能限制为某个操作完成、发生中断或状态的标志。

最后值得一提的还有AtomicReference，作用与volatile类似，只能保证对象引用的可见性，不能保证对象内容的可见性。