引言
這幾天看了幾篇關于java的volatile關鍵字的文章，今天就想總結一下關于volatile的相關知識鞏固一下，雖然工作中很少能遇到volatile關鍵字，但是volatile也是java中很重要的知識點。
volatile的官方定義
java語言規范第三版中對volatile的定義如下：java編程語言允許線程訪問共享變量，為了確保共享變量能被準確和一致的更新，線程應確保通過排他鎖單獨獲得這個變量。java語言提供了volatile，在某些情況下比鎖更加方便。如果一個字段被聲明為volatile，java線程內存模型確保所有線程看到這個變量的值是一致的。
volatile的特性
從上面的官方定義我們可以看出 volatile實現了內存可見性
內存可見性：簡單的講也就是說一個線程對 聲明了volatile的變量進行修改，java會保證其他線程也能看見修改，保證內存中的變量是最新的（除volatile外 java中還有synchronized 和 final 能實現 可見性 這里不做贅述 后面再總結這個兩個）
原子性： volatile 能保證單個volatile的操作是原子性的 但不能保證 形如 i++這樣的操作是原子性的 （下面會給出代碼）
volatile的使用
pubilc volatile static int i =0;
只要在變量前聲明即可
volatile原子性
volatile 無法保證復合性操作的原子性
我們可以通過代碼實驗來證明這一點
pubilc class AtomicTest {
volatile static int i =0;
@Override
public void run() {
for(int k = 0 ;k<1000;k++){
i++;
}
}
public static void main(String[] args)throws InterruptedException{
Thread[] threads = new Thread[10];
for (int c = 0;c<10;c++){
threads[c]=new Thread(new AtomicTest());
threads[c].start();
}
for(int c =0;c<10;c++){
threads[c].join();
}
System.out.println(i);
}
}
如上， 執行上述代碼你會發現每次輸出的值都會小于我們所期待的最終值 10000 ， 也就 i++并不是原子性的。
所以我們并不建議 volatile使用在這種場景下，我們可以用volatile ：檢查某個標記以來判斷是否進行下一步操作
pubilc class AtomicTest {
volatile boolean flag = false;
pubilc void writer(){
flag = true;
}
pubilc void reader(){
if(flag){
........
}
}
}
volatile的內存可見性
volatile的內存可見性是通過java內存模型對volatile定義的特殊規則定義的。在jvm虛擬機的內存模型中 分為本地內存和主內存，每一個線程都有自己的本地內存，并且共享同一個主內存
當寫一個volatile變量時， java內存模型會把該變量從線程的本地變量刷新到主內存
當讀一個volatile變量時，java內存模型會去主內存取該變量，然后將本地內存中的值改變
java內存模型中的volatile 、
java內存模型為了保證volatile 的內存可見性 對volatile還有第二條語義：禁止指令重排序優化（關于重排序后面我也會整理我的心得分享給大家，簡單的講就是java會對沒有數據依賴的操作進行指令重排 已達到提升性能的目的）。
那么為什么要禁止指令重排序呢？下面我們通過一個簡單的代碼來演示
Map mapTest;
char[] configuration;
volatile boolean init =false;
//假設a線程執行writer
public void writer(){
mapTest =new HashMap;
configuration = new char[10];//讀之前的準工作
init =true;
}
//假設b線程執行該代碼
pubilc void reader(){
if(init ){
.......
}
}
很簡單的代碼，如果init變量沒有被定義為volatile的，那么 init=true 這段代碼可能由于指令重排序的優化，導致其被提前執行，這樣會導致配置b中使用a線程中的配置信息是出錯，
volatile變量的賦值的匯編代碼是這樣的
java代碼 ： instance =new singleton（）
匯編代碼： 0x01a3de1d: movb $0x0,0x1104800(%esi);
0x01a3de24: lock addl $0x0,(%esp);
其中 lock addl $0x0,(%esp) 就相當于一個內存屏障 對于volatile變量來說 讀寫會具有不同的內存屏障.
具體會根據以下規則使用不同的內存屏障
當第二個操作是volatile寫時，不管第一個操作是什么，都不>>能重排序。這個規則確保volatile寫之前的操作不會被編譯器重排序到volatile寫之后。
當第一個操作是volatile讀時，不管第二個操作是什么，都不能重排序。這個規則確保volatile讀之后的操作不會被編譯器重排序到volatile讀之前。
當第一個操作是volatile寫，第二個操作是volatile讀時，不能重排序。
結語
引用java并發編程實戰中的一段話結束這篇文章
僅當volatile 變量能簡化代碼的實習以及對同步策略的驗證時，才應該使用它們，如果在驗證正確性時需要對可見性進行復雜的判斷，那么就不要使用volatile變量。volatile變量的正確使用方式包括：確保它們自身狀態的可見性，確保它們所引用對象的狀態的可見性，以及標示一些重要的程序生命周期時間的發生（例如，初始化和關閉）。
