一，volatile關鍵字的作用
- 保持多個線程對共享數據操作內存的可見性
- 禁止指令重排序
二，什麼是內存可見性？
1.爲什麼會產生內存不可見性？
在硬件通過cache來提高訪存的效率
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在學習計算機組成原理中我們曾瞭解過主存和高速緩存cache，爲了解決CPU速度和主存速度不匹配。於是產生了高速緩衝存儲器cache。
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CPU和cache的數據交換：當CPU讀取內存中的一個字時，便發出此字的內存地址到cache和主存。此時通過邏輯依據地址判斷此字當前是否在cache中：若是，此字立即傳送給CPU，若非，則用主存讀週期把此字從主存送到CPU，與此同時，把含有這個字的整個數據塊從主存讀出送到cache中。這樣大大縮短了讀取數據的時間。
jvm通過備份主存的數據來提高訪存的效率
- 我們知道，操作主存速度很慢。當我們有多個線程同時操作主存時，降低了程序的執行速度。
- jvm會爲每個線程分配一個區域，用來備份主存中的數據。每個線程通過操作自己區域中的數據，操作完成後，只需要刷新到主存即可。這樣就引發了多線程操作共享數據的內存不可見性！
三，保持內存可見性的辦法
可以當之無愧的被稱爲Java併發編程中“出現頻率最高的關鍵字”volatitle，常用於保持內存可見性和防止指令重排序。
- 下面是一個例程：
/**
* 測試多線程操作共享數據的內存不可見性
* @author 91681
*
*/
public class VolatileDemo1 {
public static void main(String[] args) {
Resource r = new Resource();
new Thread(r).start();
while(true){
if(r.isFlag()){
System.out.println("退出循環");
break;
}
}
}
}
class Resource implements Runnable{
private boolean flag = false;
public void run(){
flag = true;
System.out.println("flag="+flag);
}
public boolean isFlag() {
return flag;
}
public void setFlag(boolean flag) {
this.flag = flag;
}
}
我們運行程序奇怪的發現程序沒有停止運行！！！分析原因。。。
當我們加上volatile關鍵字後，程序正常退出。
爲什麼：加上volatile關鍵字後，在線程空間中修改或讀取主存中的共享數據時，其實就像在主存中讀取或修改一樣。每次進行操作後，都會進行刷新副本到主存。
四，volatile的優勢
相比較synchronize是一個輕量級的控制併發的組件，系統開銷比較小
四，volatile的侷限性
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不能解決互斥問題
volatile只能保證線程中的共享數據是實時的，線程的互斥問題還得用synchronize或semarphone -
不能保證對它修飾的變量具有原子性
首先需要了解的是，Java中只有對基本類型變量的賦值和讀取是原子操作，如i = 1的賦值操作，但是像j = i或者i++這樣的操作都不是原子操作，因爲他們都進行了多次原子操作，比如先讀取i的值，再將i的值賦值給j，兩個原子操作加起來就不是原子操作了。所以，如果一個變量被volatile修飾了，那麼肯定可以保證每次讀取這個變量值的時候得到的值是最新的，但是一旦需要對變量進行自增這樣的非原子操作，就不會保證這個變量的原子性了。
舉個栗子
一個變量i被volatile修飾，兩個線程想對這個變量修改，都對其進行自增操作也就是i++，i++的過程可以分爲三步，首先獲取i的值，其次對i的值進行加1，最後將得到的新值寫會到緩存中。
線程A首先得到了i的初始值100，但是還沒來得及修改，就阻塞了，這時線程B開始了，它也得到了i的值，由於i的值未被修改，即使是被volatile修飾，主存的變量還沒變化，那麼線程B得到的值也是100，之後對其進行加1操作，得到101後，將新值寫入到緩存中，再刷入主存中。根據可見性的原則，這個主存的值可以被其他線程可見。
問題來了，線程A已經讀取到了i的值爲100，也就是說讀取的這個原子操作已經結束了，所以這個可見性來的有點晚，線程A阻塞結束後，繼續將100這個值加1，得到101，再將值寫到緩存，最後刷入主存，所以即便是volatile具有可見性，也不能保證對它修飾的變量具有原子性。