volatile的作用歸結(jié)起來有兩點：
1山橄、保證內(nèi)存可見性
2、防止指令重排序
但是要注意一點
保證double，float的讀寫的原子性晌该，但是無法保證復(fù)合操作的原子性
分別解釋：
一肥荔、 保證內(nèi)存可見性
CPU和物理內(nèi)存之間的通信速度遠慢于CPU的處理速度，為了提高處理速度朝群，處理器不直接和內(nèi)存進行通信燕耿，而是先將系統(tǒng)內(nèi)存的數(shù)據(jù)讀到內(nèi)部緩存（L1，L2或其他）后再進行操作姜胖，但操作完不知道何時會寫到主內(nèi)存誉帅。
在多線程的情況下就會出現(xiàn)“緩存一致性”問題。
/**
*
* @author fukailong
*
*/
public class Test {
private boolean flag = false;
public void doSomethind() {
while (!flag) {
// System.out.println("執(zhí)行中..");//這個位置不要打印右莱，因為打印容易觸發(fā)將線程工作內(nèi)存中的變量回刷到主存中
}
System.out.println("結(jié)束了..");
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
final Test sharedObject = new Test();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
new Thread() {
public void run() {
sharedObject.doSomethind();
};
}.start();
}
Thread.sleep(100);
new Thread() {
public void run() {
sharedObject.flag = true;
};
}.start();
}
}
大部分情況下線程主函數(shù)會結(jié)束并打印三個“結(jié)束了...”，因為現(xiàn)在的jvm其實已經(jīng)實現(xiàn)了緩存一致性協(xié)議慢蜓，也就是說當(dāng)后面的線程修改了flag共享變量后亚再，系統(tǒng)會盡可能將線程工作內(nèi)存中的變量回刷到主存中。但這只是盡量晨抡，這就造成了某個線程會一直執(zhí)行循環(huán)體氛悬，也就是你看到的打印了兩個“結(jié)束了...”。
如果對聲明了volatile的變量進行寫操作凄诞，JVM就會向處理器發(fā)送一條Lock前綴的指令圆雁，將這個變量所在緩存行的數(shù)據(jù)寫回到系統(tǒng)內(nèi)存。一個處理器的緩存回寫到內(nèi)存會導(dǎo)致其他處理器的緩存無效帆谍，線程接下來將從主內(nèi)存中讀取共享變量伪朽。這樣就可以保證線程能讀取到其他修改的變量值。
增加volatile后效果如下：
/**
*
* @author fukailong
*
*/
public class Test {
private volatile boolean flag = false;
public void doSomethind() {
while (!flag) {
// System.out.println("執(zhí)行中..");//這個位置不要打印汛蝙，因為打印容易觸發(fā)將線程工作內(nèi)存中的變量回刷到主存中
}
System.out.println("結(jié)束了..");
}
public static void main(String[] args) throws Exception {
final Test sharedObject = new Test();
for (int i = 0; i < 3; i++) {
new Thread() {
public void run() {
sharedObject.doSomethind();
};
}.start();
}
Thread.sleep(100);
new Thread() {
public void run() {
sharedObject.flag = true;
};
}.start();
}
}
二、 防止指令重排序
指令重排序是JVM為了優(yōu)化指令窖剑，提高程序運行效率坚洽，在不影響單線程程序執(zhí)行結(jié)果的前提下，盡可能地提高并行度西土。編譯器讶舰、處理器也遵循這樣一個目標(biāo)。
在每個volatile寫操作的前面插入一個StoreStore屏障需了。
·在每個volatile寫操作的后面插入一個StoreLoad屏障跳昼。
·在每個volatile讀操作的后面插入一個LoadLoad屏障。
·在每個volatile讀操作的后面插入一個LoadStore屏障肋乍。
public class Singleton {
private static volatile Singleton singleton;
private Singleton() {
}
public static Singleton getsingleton() {
if (singleton == null) {
synchronized (Singleton.class) {
if (singleton == null) {
singleton = new Singleton();
}
}
}
return singleton;
}
}
以上是懶漢式單例的寫法：
如果不加volatile鹅颊，代碼中 singleton = new Singleton()這句，這并非是一個原子操作墓造，事實上在JVM中這句話大概做了下面3件事情
1.給singleton分配內(nèi)存
2.調(diào)用Singleton的構(gòu)造函數(shù)來初始化成員變量
3.將singleton對象指向分配的內(nèi)存空間（執(zhí)行到這一步堪伍，singleton才是非null的了）
但是在JVM的及時編譯器中锚烦，存在指令重排序的優(yōu)化，也就是說帝雇，第二步和第三步的順序是無法保證的 從而導(dǎo)致程序出錯涮俄。所以需要添加volatile來避免指令重排序。
三摊求、 無法保證原子性
public class Test {
volatile static int a = 0;
private static CountDownLatch countDownLatch;
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
countDownLatch = new CountDownLatch(10000);
for (int i = 0; i < 10000; i++) {
new Thread() {
public void run() {
a++;
countDownLatch.countDown();
}
}.start();
}
countDownLatch.await();
System.out.println(a);
}
}
代碼打印的值不一定是10000禽拔，可能會是小于10000的值。
雖然變量a 設(shè)置了volatile室叉，但是不能保證a++的操作的原子性睹栖，a++包括：讀-寫-改 的復(fù)合操作還是沒有變化。
所以volatile不能保證原子性茧痕，但用volatile修飾long和double可以保證其操作原子性野来。
從Oracle Java Spec里面可以看到：
1.對于64位的long和double，如果沒有被volatile修飾踪旷，那么對其操作可以不是原子的曼氛。在操作的時候，可以分成兩步令野，每次對32位操作舀患。
2.如果使用volatile修飾long和double，那么其讀寫都是原子操作
3.對于64位的引用地址的讀寫气破，都是原子操作
4.在實現(xiàn)JVM時聊浅，可以自由選擇是否把讀寫long和double作為原子操作
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