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本文收录于JavaStarter ，外面有我残缺的Java系列文章，学习或面试都能够看看哦

（一）概述

要理解并发编程，首先就须要理解并发编程的三大个性：可见性、原子性和有序性。
咱们明天要讲的volatile保障了可见性和有序性，然而不保障原子性。接下来会通过几段代码和几张图来强化对volatile的理解。

（二）volatile保障可见性

在讲JMM的时候，咱们写了一段程序，并晓得了两个不同线程之间操作数据是不可见的，即线程B批改了主内存中的共享变量后，线程A是不晓得的。这就是线程之间的不可见性。

public class Test {    private static boolean flag=false;    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                System.out.println("waiting");                while (!flag){}                System.out.println("in");            }        }).start();        Thread.sleep(2000);        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                System.out.println("change flag");                flag=true;                System.out.println("change success");            }        }).start();    }}

这段代码的后果是第二个线程批改flag的值不会被第一个线程见到

当初咱们做个小小的扭转，给flag加上volatile修饰词

private static volatile boolean flag=false;

对volatile原理的了解还是须要借助JMM，咱们拿上来第一段代码的执行流程图：

这是未加volatile时的执行过程，最初会停留在第十步，flag会变成true，然而线程A不晓得。

加上volatile后，当主内存的flag被扭转时，volatile通过cpu的总线嗅探机制，将其余也正在应用该变量的线程的数据生效掉，使得这些线程要从新读取主内存中的值，最初线程A就发现flag的值被扭转了。

（三）Volatile保障有序性

Volatile通过内存屏障禁止指令的重排序，从而保障执行的有序性。具体的内容我在指令重排序和内存屏障的时候讲到了，有趣味的小伙伴能够看一下。

（四）Volatile不保障原子性

首先还是拿出一段代码，这段代码很简略，定义一个count，并且用volatile润饰。接着创立十个线程，每个线程循环1000次count++ ：

public class VolatileAtomSample {    private static volatile int count=0;    public static void main(String[] args) {        for (int i = 0; i < 10; i++) {            new Thread(new Runnable() {                @Override                public void run() {                    for (int j = 0; j < 1000; j++) {                        count++;                    }                }            }).start();        }        try {            Thread.sleep(1000);        } catch (InterruptedException e) {            e.printStackTrace();        }        System.out.println(count);    }}

最初无论执行多少次，你会发现最初输入的count绝大多数都是小于10000，景象曾经体现出了volatile不能保障原子性，然而为什么呢？

还是通过一个流程图来示意，当线程A执行完count+1后，将值写回到主内存，这个时候因为volatile的可见性，其余工作内存中的count值会被生效掉从新赋值。

可如果线程B刚好执行到第四步呢，线程B工作内存中的count因为volatile变成了1，assign赋值后的count还是等于1，在这里间接少了一次count++。这就是volatile不能保障原子性的起因。

（五）Volatile的应用场景

通过一个很经典的场景来展现一下volatile的利用，双重校验单例：

public class Singleton {    private static Singleton Instance;    private Singleton(){};    public static Singleton getInstance(){        if (Instance==null){            synchronized (Singleton.class){                Instance=new Singleton();            }        }        return Instance;    }}

下面这段代码置信大家必定很相熟，单例模式最经典的一段代码，获取实例对象时如果为空就初始化，如果不为空就返回实例，看着没有问题，然而在高并发环境下这段代码是会出问题的。
Instance=new Singleton(); 实例化一个对象时，须要经验三步：

留神，这三步是有可能产生指令重排序的，因而有可能是先申请内存空间，再把对象赋值到内存里，最初实例化对象。第一步->第三步->第二步的形式来执行。

当此时有两个线程A和B同时申请对象的时候，当线程A执行到重排序后的第二步时

线程B执行了if (Instance==null)这行代码，因为此时instance曾经赋值到内存里了，所以会间接return Instance; 然而！这个对象并没有被实例化，因而线程B调用该实例时，就报错了。

这个问题的解决办法就是volatile禁止重排序

private static volatile Singleton Instance;

（六）Volatile可能会导致的问题

凡事都考究一个度，volatile也是。如果一个程序中用了大量的volatile，就有可能会导致总线风暴，所谓总线风暴，就是指当volatile润饰的变量产生扭转时，总线嗅探机制机会将其余内存中的这个变量生效掉，如果volatile很多，有效交互会导致总线带宽达到峰值。因而对volatile的应用也须要适度。