简介
Volatile 是 Java 虚拟机提供轻量级的同步机制。它有三个个性:
- 保障可见性
- 不保障原子性
- 禁止指令重排
基本原理
当对非volatile变量进行读写的时候，每个线程先从主内存拷贝变量到CPU缓存中，如果计算机有多个CPU，每个线程可能在不同的CPU上被解决，这意味着每个线程能够拷贝到不同的CPU cache中。
volatile共享变量则会在批改之后立刻刷新到内存中，并使其余CPU中的变量生效，使得其余CPU应用时必须从内存中从新加载。（这就保障了可见性）
在volatile润饰的共享变量在进行写操作的时候会多进去一行汇编代码，这一行汇编代码在多核处理器下会引发两件事件：
- 将以后处理器缓存行的数据写回到零碎内存。
- 这个写回操作会使在其余CPU里缓存了该内存地址的数据有效。
禁止指令重排
指令重排序是JVM为了优化指令、进步程序运行效率，在不影响单线程程序执行后果的前提下，尽可能地进步并行度。指令重排序包含编译器重排序和运行时重排序。
在JDK1.5之后，能够应用volatile变量禁止指令重排序。针对volatile润饰的变量，在读写操作指令前后会插入内存屏障，指令重排序时不能把前面的指令重排序到内存屏
为什么volatile不能保障原子性
首先须要理解的是，Java中只有对根本类型变量的赋值和读取是原子操作，如i = 1的赋值操作，然而像j = i或者i++这样的操作都不是原子操作，因为他们都进行了屡次原子操作，比方先读取i的值，再将i的值赋值给j，两个原子操作加起来就不是原子操作了。
所以，如果一个变量被volatile润饰了，那么必定能够保障每次读取这个变量值的时候失去的值是最新的，然而一旦须要对变量进行自增这样的非原子操作，就不会保障这个变量的原子性了。
举个栗子:
一个变量i被volatile润饰，两个线程想对这个变量批改，都对其进行自增操作也就是i++，i++的过程能够分为三步，首先获取i的值，其次对i的值进行加1，最初将失去的新值写会到缓存中。
线程A首先失去了i的初始值100，然而还没来得及批改，就阻塞了，这时线程B开始了，它也失去了i的值，因为i的值未被批改，即便是被volatile润饰，主存的变量还没变动，那么线程B失去的值也是100，之后对其进行加1操作，失去101后，将新值写入到缓存中，再刷入主存中。依据可见性的准则，这个主存的值能够被其余线程可见。
问题来了，线程A曾经读取到了i的值为100，也就是说读取的这个原子操作曾经完结了，所以这个可见性来的有点晚，线程A阻塞完结后，持续将100这个值加1，失去101，再将值写到缓存，最初刷入主存，所以即使是volatile具备可见性，也不能保障对它润饰的变量具备原子性。
JMM Java内存模型
JMM ： Java内存模型，不存在的货色，概念！约定！
对于JMM的一些同步的约定：
- 1、线程解锁前，必须把共享变量立即刷回主存。
- 2、线程加锁前，必须读取主存中的最新值到工作内存中！
- 3、加锁和解锁是同一把锁
内存交互操作有8种，虚拟机实现必须保障每一个操作都是原子的，不可在分的（对于double和long类型的变量来说，load、store、read和write操作在某些平台上容许例外）
- lock （锁定）：作用于主内存的变量，把一个变量标识为线程独占状态
- unlock （解锁）：作用于主内存的变量，它把一个处于锁定状态的变量释放出来，开释后的变量才能够被其余线程锁定
- read （读取）：作用于主内存变量，它把一个变量的值从主内存传输到线程的工作内存中，以便随后的load动作应用
- load （载入）：作用于工作内存的变量，它把read操作从主存中变量放入工作内存中
- use （应用）：作用于工作内存中的变量，它把工作内存中的变量传输给执行引擎，每当虚拟机遇到一个须要应用到变量的值，就会应用到这个指令
- assign （赋值）：作用于工作内存中的变量，它把一个从执行引擎中承受到的值放入工作内存的变量正本中
- store （存储）：作用于主内存中的变量，它把一个从工作内存中一个变量的值传送到主内存中，以便后续的write应用
- write （写入）：作用于主内存中的变量，它把store操作从工作内存中失去的变量的值放入主内存的变量中
JMM对这八种指令的应用，制订了如下规定：
- 不容许read和load、store和write操作之一独自呈现。即应用了read必须load，应用了store必须write
- 不容许线程抛弃他最近的assign操作，即工作变量的数据扭转了之后，必须告知主存
- 不容许一个线程将没有assign的数据从工作内存同步回主内存
- 一个新的变量必须在主内存中诞生，不容许工作内存间接应用一个未被初始化的变量。就是怼变量施行use、store操作之前，必须通过assign和load操作
- 一个变量同一时间只有一个线程能对其进行lock。屡次lock后，必须执行雷同次数的unlock能力解锁
- 如果对一个变量进行lock操作，会清空所有工作内存中此变量的值，在执行引擎应用这个变量前，必须从新load或assign操作初始化变量的值
- 如果一个变量没有被lock，就不能对其进行unlock操作。也不能unlock一个被其余线程锁住的变量
- 对一个变量进行unlock操作之前，必须把此变量同步回主内存
参考
volatile的原理