目錄
1.volatile
1.1 volatile是什麼？
1.概念： volatile是JVM提供的一種輕量級的同步機制。
2.特性：
（1）保證可見性。Q1：什麼是可見性？
（2）不保證原子性。Q2：什麼是原子性？
（3）禁止指令重排序。Q3：什麼指令重排序？
想要理解volatile的特性，需要解決上面的靈魂三問，請繼續往下看。
1.2 JMM內存模型之可見性
1.概念：JMM是全稱是Java Memory Model ，即Java內存模型，它是一組規則或規範，用於定義程序中各個變量的訪問方式；是抽象的概念，並不真實存在。簡而言之：JMM是一種約束，用於定義內存中各個變量的讀寫方式。
2.JMM的同步規定：
（1）線程加鎖前，必須從主存中讀取共享變量的最新值到線程自己的工作內存中。Q1：什麼是線程自己的工作內存？
（2）線程解鎖前，必須將線程自己工作內存中的值刷回主存中。
（3）加鎖解鎖必須是同一把鎖。
3.線程的不可見性：
（1） 概念：線程自己的工作內存：Java程序運行的實體是線程，JVM爲每個線程都分配一個私有的內存空間（私有內存空間歸該線程獨享，其他線程不能訪問），這個私有內存空間稱之爲線程自己的工作內存（2.Q1）。
（2）線程訪問共享變量的方式：
場景：某一時刻，線程1，線程2同時訪問主存中的變量num，線程1將num的修改爲num=8。
過程：
①線程1,線程2先將主存中共享num的值拷貝一個副本到自己線程的工作內存中。此時，線程1,線程2中的副本 num = 5。
②線程1修改自己工作內存中副本 num = 8。
③線程1的副本num的值修改後，會立即刷回主存，此時主存的 num = 8。
④主存中num的值變化後，並沒有通知線程2重新從主存中拷貝num最新的值，此時，線程2中的副本 num = 5。
結論：線程1對共享變量num的修改對線程2是不可見的現象，稱之爲線程不可見性。
概念：線程對共享變量的修改，不能通知其他線程看見，稱之爲線程的不可見性，反之，線程對共享變量的修改，能夠立即通知其他線程看見，稱之爲線程的可見性。
4.JMM三大特性
（1）可見性
（2）原子性
（3）有序性
1.3 可見性的代碼驗證
（1）不可見性驗證
/**
* 驗證volatile的可見性
*/
public class VisibilityDemo {
//共享變量 5
public static /*volatile*/ int num = 5;
public static void main(String[] args) {
//開啓線程thread-1
new Thread(() -> {
//休眠2秒
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//修改num的值
num = 8;
System.out.println("thread-1 修改了num的值：" + num);
}, "thread-1").start();
//開啓線程thread-1
new Thread(() -> {
System.out.println("thread-2獲取num="+num);
while (true) {
if (num != 5) {
System.out.println("thread-2 獲取了修改後的num="+num);
break;
}
}
}, "thread-2").start();
}
}
運行結果：
（2）可見性驗證
用volatile修飾變量 num ： public static volatile int num = 5;
/**
* 驗證volatile的可見性
*/
public class VisibilityDemo {
//共享變量 5
public static volatile int num = 5;
public static void main(String[] args) {
//開啓線程thread-1
new Thread(() -> {
//休眠2秒
try {
Thread.sleep(2000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//修改num的值
num = 8;
System.out.println("thread-1 修改了num的值：" + num);
}, "thread-1").start();
//開啓線程thread-1
new Thread(() -> {
System.out.println("thread-2獲取num="+num);
while (true) {
if (num != 5) {
System.out.println("thread-2 獲取了修改後的num="+num);
break;
}
}
}, "thread-2").start();
}
}
運行結果：
1.4 volatile不保證原子性
（1）什麼是原子性？
原子性是指不可以分割的整體，線程處理具體業務時，處理過程中不能被加塞或者打斷，需要整體完整，業務要麼同時成功，要麼同時失敗。
（2）volatile不保證原子性代碼驗證
/**
* volatile不能保證原子性
*/
public class AtomDemo {
//字段
private int sum = 0;
/**
* 自增
*/
public void add(){
sum ++;
}
public static void main(String[] args) {
//共享變量
AtomDemo atomDemo = new AtomDemo();
//開啓20個線程
for (int i = 0; i < 20; i++) {
new Thread(()->{
for (int j = 0; j < 1000; j++) {
atomDemo.add();
}
},String.valueOf(i)).start();
}
//等待上面20個線程執行完畢，main輸出sum的值
while(Thread.activeCount()>2){ //最小兩個線程，main，gc
//如果線程數大於2，main線程讓出執行權
Thread.yield();
}
//main線程輸出sum的值
System.out.println("20個線程，每個線程加1000次，理論結果=20000？而實際結果="+atomDemo.sum);
}
運行結果：
1.5 volatile不保證原子性理論解釋
1.6 volatile不保證原子性問題解決
1.7 volatile指令重排序案例1
1.8 volatile指令重排序案例2
1.9 單利模式在多線環境下存在的安全性問題
1.10 單例模式volatile分析
