Java中Volatile关键字详解及代码示例

一、基本概念

先补充一下概念：Java内存模型中的可见性、原子性和有序性。

可见性：

可见性是一种复杂的属性，因为可见性中的错误总是会违背我们的直觉。通常，我们无法确保执行读操作的线程能适时地看到其他线程写入的值，有时甚至是根本不可能的事情。为了确保多个线程之间对内存写入操作的可见性，必须使用同步机制。

可见性，是指线程之间的可见性，一个线程修改的状态对另一个线程是可见的。也就是一个线程修改的结果。另一个线程马上就能看到。比如：用volatile修饰的变量，就会具有可见性。volatile修饰的变量不允许线程内部缓存和重排序，即直接修改内存。所以对其他线程是可见的。但是这里需要注意一个问题，volatile只能让被他修饰内容具有可见性，但不能保证它具有原子性。比如volatileinta=0；之后有一个操作a++；这个变量a具有可见性，但是a++依然是一个非原子操作，也就是这个操作同样存在线程安全问题。

在Java中volatile、synchronized和final实现可见性。

原子性：

原子是世界上的最小单位，具有不可分割性。比如a=0；（a非long和double类型）这个操作是不可分割的，那么我们说这个操作时原子操作。再比如：a++；这个操作实际是a=a+1；是可分割的，所以他不是一个原子操作。非原子操作都会存在线程安全问题，需要我们使用同步技术（sychronized）来让它变成一个原子操作。一个操作是原子操作，那么我们称它具有原子性。java的concurrent包下提供了一些原子类，我们可以通过阅读api来了解这些原子类的用法。比如：AtomicInteger、AtomicLong、AtomicReference等。

在Java中synchronized和在lock、unlock中操作保证原子性。

有序性：

Java语言提供了volatile和synchronized两个关键字来保证线程之间操作的有序性，volatile是因为其本身包含“禁止指令重排序”的语义，synchronized是由“一个变量在同一个时刻只允许一条线程对其进行lock操作”这条规则获得的，此规则决定了持有同一个对象锁的两个同步块只能串行执行。

下面内容摘录自《JavaConcurrencyinPractice》：

下面一段代码在多线程环境下，将存在问题。

+ View codepublic class NoVisibility { private static boolean ready; private static int number; private static class ReaderThread extends Thread {  @Override  public void run() {   while(!ready) {    Thread.yield();   }   System.out.println(number);  } } public static void main(String[] args) {  new ReaderThread().start();  number = 42;  ready = true; }}