Volatile关键字

前言

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Volatile是一个关键字，也是一种同步的策略，它的出现是为了解决一个叫做内存可见性问题的，那首先就要来看一下，什么叫做内存可见性问题

内存可见性问题

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我们先看一下一段代码

package com.pochi.juc;public class VisibilityProblem {    public static void main(String[] args) {        ThreadExample threadExample = new ThreadExample();        // 多线程开启        new Thread(threadExample).start();        while (true){            // 只要探测到另外那个线程的flag变成true，就打印，跳出            if (threadExample.isFlag()){                System.out.println("--------------");                break;            }        }    }}// 一个Runnable实现类，准备多线程class ThreadExample implements  Runnable{    // 这个变量是放在堆中的，多线程共享    private boolean flag=false;    public boolean isFlag() {        return flag;    }    public void setFlag(boolean flag) {        this.flag = flag;    }    @Override    public void run() {        try {            // 线程启动之后，停顿0.25s            Thread.sleep(250);            // 然后就把flag改成true了            if(!isFlag()){                setFlag(true);                System.out.println("flag="+isFlag());            }        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

结果

flag=true(程序一直没有停...)

所以，其实这是一个问题，明明我在另一个Thread里面已经把flag的值改了，Main线程为什么还是一直在无限循环呢？

寻根问源

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其实JVM会把内存划分成几个部分，除了我们常见的那种栈、堆…的划分，其实为了各线程能快速的访问堆的数据，还会给各线程分一点缓存的空间。例如，我们看下图：

这个时候主存里面有一个flag，然后会分给两个不同的线程，相当于一个复制，所以在这三个地方都会有Flag了。

后来，Thread1在睡了0.25s，改flag改成了true，并且告诉了主存，我改了true了，你也改吧。主存也改了。

那我们Main这个线程去拿一下新的Flag值不就行了？嘿嘿，想的美！

我们在Main线程里面做的是

while (true){    // 只要探测到另外那个线程的flag变成true，就打印，跳出    if (threadExample.isFlag()){        System.out.println("--------------");        break;     }}

while(true)这个循环语法，底层实现的优先级别是很高的，因此，使得它一直在那儿循环腾不出手，去主存里面取那个flag。

那怎么办？怎么解决？

最简单的方法就是，加锁。

while (true){    synchronized (threadExample){        if (threadExample.isFlag()){           System.out.println("--------------");           break;        }    }}

结果

--------------flag=true

每次while判断完，都还要去看看锁到了没有，那就能腾出手去拿主存的东西啦

你觉得问题已经解决了？对的，其实是已经解决了，但是不完美，为啥？这个内存可见性问题，杀鸡焉用牛刀？其实加锁是效率最低的处理方式，因为要阻塞，阻塞就是等待，就是

开个网页，瞎转圈，转圈的时候怎么办？两种方案：

1. 等(费时20s);
2. 刷刷微博、朋友圈、开把农药(费时？？？)。

由上例可见，阻塞是多么讨厌。

所以所以，有什么办法？

Volatile！

费老大劲，说到这个，累死我了。

Volatile

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如果不想知道为什么的大佬，看下面怎么用就行了。

怎么使？

package com.pochi.juc;public class VisibilityProblem {    public static void main(String[] args) {        ThreadExample threadExample = new ThreadExample();        new Thread(threadExample).start();        while (true){                if (threadExample.isFlag()){                    System.out.println("--------------");                    break;                }        }    }}class ThreadExample implements  Runnable{    /***********************************************        我 特 地 搞 这 么 长 就 是 为 了 引 起 你 的 注意    *************************************************/    // 就多加了一个volatile关键字，其他没变    private volatile boolean flag=false;    public boolean isFlag() {        return flag;    }    public void setFlag(boolean flag) {        this.flag = flag;    }    @Override    public void run() {        try {            Thread.sleep(250);            if(!isFlag()){                setFlag(true);                System.out.println("flag="+isFlag());            }        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }    }}

结果

必须好使啊，不信你自己试试？

--------------flag=true

为什么Volatile这么6？

你这可是为难我了，其实我也是不知道的，但是为了写出来，我得知道。

Ok，我查了一圈资料回来了，总结一下，Volatile这么6的原因这样的。
我来解释一下，原来我们说了，之所以，不加锁，不加volatile关键字，我们的while一直无限循环的原因，是while级别好高，速度好快，腾不出手来看主存里面现在的值。而volatile的做法就是，强制！

加了volatile的变量，在读和写操作的时候，都会先和主存做下交互，比如每次写完，会及时刷回到主存里面去，要读之前，先到主存拿最新了。通俗来说，就是每次做，都腾出手多做点事儿。

这么整，效率怎么样？低肯定会是低一点，毕竟多做了事儿。但是比等待要好一些。

你觉得结束了？

这么多做一两行代码的事儿，可不是最重要的效率低的原因，效率真正下降的原因，是volatile禁止指令重排。想进一步了解指令重排的朋友，可以详细看看参考资料。简单来说，就是JVM在不影响逻辑的前提下，把执行的顺序变变，当然这个变变是能提高效率的变变。

dobule b=1.5;int a=5;

这两句话，谁放前面，谁放后面是没有问题的，那JVM就根据怎么放效率高就怎么放咯~

volatile 禁止指令重排

volatile其实是通过内存屏障的方式实现上面我说的那些“腾出手”，具体来说是：

• 在每个volatile写操作的前面插入一个StoreStore屏障

• 在每个volatile写操作的后面插入一个SotreLoad屏障

• 在每个volatile读操作的后面插入一个LoadLoad屏障

• 在每个volatile读操作的后面插入一个LoadStore屏障

所以其实，volatile的效率只要是消耗在了这里。

volatile 总结

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1. volatile 可以保证内存可见性

2. volatile 是一种轻量级的同步机制

   正所谓的轻量级，就是说不加锁，消耗没有那么大。

3. volatile 不保证原子性

   所以，volatile的使用一定要确保，只要一个线程会对这个变量做出改变，多个的话，还是用锁。用了锁就不要用volatile了。

参考文献

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http://blog.csdn.net/liuguangqiang/article/details/52154011
http://blog.csdn.net/hqq2023623/article/details/51013468
http://blog.csdn.net/qq_29923439/article/details/51273812