volatile 关键字浅析

起因

众所周知 synchronized 关键字将代码块或方法修饰为同步状态，同一时间只允许一个线程对其访问，而volatile关键字很多时候会和 synchronized混淆，以为是对某一变量进行同步化，其实并非如此，这里对其进行浅析。

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并发编程中的三个概念

1、原子性：
即一个操作或者多个操作 要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断，要么就都不执行。
2、可见性：
可见性是指当多个线程访问同一个变量时，一个线程修改了这个变量的值，其他线程能够立即看得到修改的值。
3、有序性：
即程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。

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volatile关键字的两层语义

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：
1）保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性，即一个线程修改了某个变量的值，这新值对其他线程来说是立即可见的。 （可见性）
2）禁止进行指令重排序。（有序性）

对比而言 synchronized 保证了方法以及代码块的原子性、可见性、有序性，而 volatile关键字未保证了属性的原子性。

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例子

public class Test {    public volatile int inc = 0;    public void increase() {        inc++;    }    public static void main(String[] args) {        final Test test = new Test();        for(int i=0;i<10;i++){            new Thread(){                public void run() {                    for(int j=0;j<1000;j++)                        test.increase();                };            }.start();        }        while(Thread.activeCount()>1)  //保证前面的线程都执行完            Thread.yield();        System.out.println(test.inc);    }}

可以发现 inc 总是不为1000 且每次值都不一致，为什么会出现这种情况呢？

假如某个时刻变量inc的值为10，线程1对变量进行自增操作，线程1先读取了变量inc的原始值，然后线程1被阻塞了；
然后线程2对变量进行自增操作，线程2也去读取变量inc的原始值，由于线程1只是对变量inc进行读取操作，而没有对变量进行修改操作，所以不会导致线程2的工作内存中缓存变量inc的缓存行无效，所以线程2会直接去主存读取inc的值(volatile就是要直接从内存读取)，发现inc的值时10，然后进行加1操作，并把11写入工作内存，最后写入主存。
然后线程1接着进行加1操作，由于已经读取了inc的值，注意此时在线程1的工作内存中inc的值仍然为10，所以线程1对inc进行加1操作后inc的值为11，然后将11写入工作内存，最后写入主存。
那么两个线程分别进行了一次自增操作后，inc只增加了1。

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volatile 常用的场合

适用于多线程对属性（读）——（写）操作，不适合有属性自增的场合。

例如：

1、状态标记量

volatile boolean flag = false;while(!flag){  doSomething();}public void setFlag() {    flag = true;}volatile boolean inited = false;//线程1:context = loadContext(); inited = true;           //线程2:while(!inited ){sleep()}doSomethingwithconfig(context);

2、 double check

class Singleton{    private volatile static Singleton instance = null;    private Singleton() {    }    public static Singleton getInstance() {        if(instance==null) {            synchronized (Singleton.class) {                if(instance==null)                    instance = new Singleton();            }        }        return instance;    }}