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public class TaskRunner {
private static int number;
private static boolean ready;
private static class Reader extends Thread {public void run() {while (!ready) {Thread.yield();
}
System.out.println(number);
}
}
public static void main(String[] args) {new Reader().start();
number = 42;
ready = true;
}}
TaskRunner 类保护两个简略的变量。在它的 main 办法中，它创立了另一个线程，只有它是 false，它就会在 ready 变量上自旋。当变量变为 true 时，线程将打印 number 变量。
咱们冀望这个程序在短暂的提早后简略地打印 42。然而，实际上这个提早可能会更长。它甚至可能永远挂起，甚至打印 0。
这些异样的起因是不足适当的内存可见性和重排序，贴合本文来说，就是没有应用 volatile 关键字润饰变量。
内存可见性
简略来说，多线程运行在多个 CPU 上，而每个线程都会有本人的的 cache，因而无奈保障从主存中读取数据的程序，即无奈保障各个 CPU 上的线程读取的变量数据统一。
联合下面的程序，主线程在其外围缓存中保留了 ready 和 number 的正本，而 Reader 线程也是同样保留了正本，之后主线程更新缓存值。在大多数古代处理器上，写入申请在收回后不会立刻利用。事实上，处理器偏向于将这些写入排在一个非凡的写入缓冲区中。一段时间后，它们会一次性将这些写入利用到主内存中。
因而当主线程更新 number 和 ready 变量时，无奈保 www.pizei.comReader 线程会看到什么。换句话说，Reader 线程可能会立刻看到更新的值，或者有一些提早，或者基本不会。
重排序
下面提到过，除了始终死循环外，程序还有小概率打印出 0，这就是重排序的起因。在 CPU 执行指令时，先更新了 ready 变量而后执行的线程操作。
从新排序是一种用于进步性能的优化技术，不同的组件可能会利用这种优化：
处理器能够按程序程序以外的任何程序刷新其写缓冲区
处理器可能会利用乱序执行技术
JIT 编译器能够通过从新排序进行优化
volatile 关键字
那么 volatile 关键字干了什么呢？
volatile 关键字在汇编阶段对变量加上 Lock 前缀指令，通过 MESI 缓存一致性协定来保障线程之间的可见性，任意线程对变量的批改都会被同一时间同步到所有读取该变量的线程 CPU 上，简略来说，一个改了就能保障所有的都改了。
这里先看汇编层的 Lock 指令，晚期 CPU 采取锁总线的形式来实现这个指令，仲裁器抉择一个 CPU 独占总线，从而使其余 CPU 无奈通过总线与内存通信，实现原子性；当然这种形式效率低，当初个别采纳 cache locking，这种场景下的数据统一是通过 MESI 缓存一致性协定来实现的。
这里不再具体阐明缓存一致性协定，次要思维是 CPU 会一直嗅探总线上的数据交换，当一个缓存代表它所在的 CPU 去读写内存时，其余 CPU 都会失去告诉，从而同步本人的缓存。
在 Java 内存模型中，存在着原子操作，这些原子操作与 Java 内存模型管制并发有着关键作用。
read(读取)：从主内存读取页游数据
load(载入)：将主内存读取到的数据写入工作内存，即缓存
use(应用)：从工作内存读取数据来计算
assign(赋值)：将计算好的值从新赋值到工作内存中
store(存储)：将工作内存数据写入主内存
write(写入)：将 store 过来的变量值赋值给主内存中的变量
lock(锁定)：将主内存变量加锁，标识为线程独占状态
unlock(解锁)：将主内存变量解锁，解锁后其余线程能够锁定该变量
在 volatile 关键字润饰下，store 和 write 操作必须是间断的，组合成了原子操作，批改后必须立刻同步到主内存，应用时必须从主内存刷新，由此保障 volatile 可见性。
同时，volatile 关键字也采纳内存屏障来禁止指令重排。volatile 变量的内存可见性影响超出了 volatile 变量自身。
更具体地说，假如线程 A 写入一个 volatile 变量，而后线程 B 读取同一个 volatile 变量。在这种状况下，在写入 volatile 变量之前对 A 可见的值将在读取 volatile 变量后对 B 可见：
happens-before.png
从技术上讲，对 volatile 字段的任何写入都产生在同一字段的每次后续读取之前。这是 Java 内存模型的 volatile 变量规定。
因为内存排序的短处，有时咱们能够捎带 volatile 的可见性属性另一个变量。例如，在咱们的示例中，咱们只须要将 ready 变量标记为 volatile：
public class TaskRunner {
private static int number; // not volatile
private volatile static boolean ready;
// same as before}
在读取 ready 变量之后，任何在将 ready 变量写为 true 之前的内容对任何内容都是可见的。因而，number 变量会捎带上 ready 变量强制执行的内存可见性。简而言之，即便它不是 volatile 变量，它也体现出 volatile 行为。
通过利用这些语义，咱们能够将类中的多数变量定义为 volatile 并优化可见性。