volatile关键字的含义

背景：Java语言是支持多线程的，为了解决线程并发的问题，在语言内部引入了同步块和volatile关键字机制。

Java内存模型

Java内存模型规定了所有的变量都存储在主存中，每条线程中有自己的工作内存，线程中的工作内存中保存了该线程所使用的变量（这些变量是从主存中拷贝而来）

线程对变量的所有操作都必须在工作内存中进行。不同线程之间无法直接访问对方工作内存中变量，线程变量值的传递均需要通过主内存来完成。

如图：Java内存模型：

Java并发编程三点要求：

1. 原子性
2. 有序性
3. 可见性

一.原子性  

二.有序性

定义：即程序执行随着代码顺序而执行。

但是在程序执行的时候，为了提高执行效率，虚拟机会进行指令重排序已追求更高效率。重排序对单线程没有影响，也不会影响最终的结果，但其对多线程环境下的结果可能会产生影响，所以为了确保最终结果的正确性，我们就需要禁止重排序。

解决办法：JVM中对Java代码有个happened-before原则和使用volatile关键字确保了不会进行指令重排序继而保证有序性。

三.可见性

定义：当多个线程去访问同一个变量时，某个线程对变量执行修改后，其余线程会立刻看到修改的变量。

概述：

例如：

线程1执行的代码：

Int i=0;

I=10;

 

线程2执行的代码：

J=i;

 

结果为：J=0；

 

解决：当一个共享变量被volatile修饰时，他会保证修改的值立即被更新到主存，当有其他线程需要读取时，他会去主存中读取新值。

另外还可以通过synchronized和lock能保证同一时刻只用一个线程获取锁然后执行同步代码，并且在释放锁之前会对变量的修改刷新到主存中，因此可以保证可见性。

总结；
volatile可以保证线程可见性且提供了一定的有序性，但是无法保证原子性。在jvm底层volatile是采用“内存屏障”来实现的。

一旦一个共享变量（类的成员变量，类的静态成员变量）被volatile修饰之后，那么就具备了两层语义：

保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性。

禁止进行指令重排序-----保证了有序性

注意：volatile不能保证原子性。