1.volatile关键字及其作用
2.synchronized和volatile区别
3.深入理解和使用volatile关键字

volatile关键字及其作用

       本文主要介绍Java语言中的volatile关键字，内容涵盖volatile的保证内存可见性、禁止指令重排等。

       1 保证内存可见性

       1.1 基本概念

       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。也就是悬浮滚动源码一个线程修改的结果，另一个线程马上就能看到。

       1.2 实现原理

       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上被处理，这意味着每个线程可以拷贝到不同的CPU cache中。

       volatile变量不会被缓存在寄存器或者对其他处理器不可见的地方，保证了每次读写变量都从主内存中读，跳过CPU cache这一步。当一个线程修改了这个变量的55结构源码公式值，新值对于其他线程是立即得知的。

       2 禁止指令重排

       2.1 基本概念

       指令重排序是JVM为了优化指令、提高程序运行效率，在不影响单线程程序执行结果的前提下，尽可能地提高并行度。指令重排序包括编译器重排序和运行时重排序。

       在JDK1.5之后，可以使用volatile变量禁止指令重排序。针对volatile修饰的变量，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后面的指令重排序到内存屏障后面。

       2.2 指令重排带来的问题

       如果一个操作不是原子的，就会给JVM留下重排的机会。

       如果线程A中的指令发生了重排序，那么B中很可能就会拿到一个尚未初始化或尚未初始化完成的看软件的源码context,从而引发程序错误。

       2.3 禁止指令重排的原理

       volatile关键字提供内存屏障的方式来防止指令被重排，编译器在生成字节码文件时，会在指令序列中插入内存屏障来禁止特定类型的处理器重排序。

       JVM内存屏障插入策略：

       每个volatile写操作的前面插入一个StoreStore屏障；

       在每个volatile写操作的后面插入一个StoreLoad屏障；

       在每个volatile读操作的后面插入一个LoadLoad屏障；

       在每个volatile读操作的后面插入一个LoadStore屏障。

       2.4 指令重排在双重锁定单例模式中的影响

       基于双重检验的单例模式(懒汉型)

       instance= new Singleton()并不是一个原子操作，其实际上可以抽象为下面几条JVM指令：

       上面操作2依赖于操作1，但是操作3并不依赖于操作2。所以JVM是可以针对它们进行指令的优化重排序的，经过重排序后如下：

       指令重排之后，instance指向分配好的内存放在了前面，而这段内存的初始化被排在了后面。在线程A执行这段赋值语句，在初始化分配对象之前就已经将其赋值给instance引用，恰好另一个线程进入方法判断instance引用不为null，然后就将其返回使用，犁牛管理系统源码导致出错。

       解决办法

       用volatile关键字修饰instance变量，使得instance在读、写操作前后都会插入内存屏障，避免重排序。

       3 适用场景

       (1) volatile是轻量级同步机制。在访问volatile变量时不会执行加锁操作，因此也就不会使执行线程阻塞，是一种比synchronized关键字更轻量级的同步机制。

       (2) volatile**无法同时保证内存可见性和原子性。加锁机制既可以确保可见性又可以确保原子性，而volatile变量只能确保可见性**。

       (3) volatile不能修饰写入操作依赖当前值的变量。声明为volatile的简单变量如果当前值与该变量以前的值相关，那么volatile关键字不起作用，星球重启源码等级也就是说如下的表达式都不是原子操作：“count++”、“count = count+1”。

       (4) 当要访问的变量已在synchronized代码块中，或者为常量时，没必要使用volatile；

       (5) volatile屏蔽掉了JVM中必要的代码优化，所以在效率上比较低，因此一定在必要时才使用此关键字。

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synchronized和volatile区别

       synchronized和volatile区别：

       volatile本质：是java虚拟机(JVM)当前变量在工作内存中的值是不确定的，需要从主内存中读取；synchronized则是锁定当前的变量，只有当前线程可以访问到该变量，其他的线程将会被阻塞。

       扩展资料

       volatile只能实现变量的修改可见性，并不能保证原子性；而synchronized则可以保证变量的修改可见性和原子性。

       volatile只能使用在变量级别；synchronized则可以使用在变量、方法、和类级别的。

       volatile不会造成线程的阻塞；synchronized可能会造成线程的阻塞。

深入理解和使用volatile关键字

       大家好！今天小黑要和大家聊聊Java并发编程的一个重要话题——volatile关键字。在Java的世界里，掌握并发编程是一项必备技能，尤其是当咱们处理多线程应用时。你可能听说过这样的情况：即使你的代码看起来毫无问题，但在并发环境下，它们就像是刚从床上起来的头发，乱七八糟！为什么会这样呢？原因在于多线程操作时存在的一些难以察觉的陷阱，比如变量的可见性问题、操作的原子性问题等等。

       Java提供了多种机制来处理这些问题，其中volatile关键字就是一个重要的工具。可能有人会问，这个volatile到底是个什么东西？简单来说，它是Java提供的一种轻量级的同步机制。但别小看了这个“轻量级”，它在确保变量在多线程环境下的可见性方面，可是有着不可小觑的作用。在接下来的内容中，小黑将带你深入了解volatile，以及它在Java并发编程中的应用和局限性。

       好了，现在咱们来深入了解一下volatile这个“神秘”的关键字。在Java中，volatile是一种用于声明变量的修饰符。它告诉JVM和编译器，这个变量可能会被多个线程同时访问，而且还不通过锁来控制。这听起来有点像是给变量加了一个“注意”标签，让它在并发环境下表现得更好。

       首先，小黑给大家强调一下，volatile主要解决的是可见性问题。可见性，就像它字面上的意思，确保当一个线程修改了volatile变量的值时，其他线程能够立即知道这个改变。这听起来很简单，但在并发编程中，这个特性非常重要。为什么呢？因为在多线程环境中，每个线程可能在自己的工作内存中保留了变量的副本，这就导致了一个线程对变量的修改，其他线程不一定能立即看到。

       下面小黑用一个小例子来展示volatile的使用。假设有一个简单的场景，我们有一个标志位变量，控制着一个线程的运行状态：

       在这个例子中，flag变量被声明为volatile。这意味着，当stopThread方法被调用，将flag设置为true时，正在运行的线程会立即看到这个改变，并退出while循环。

       volatile是Java并发编程中一个非常有用的工具，尤其是在处理可见性问题时。但是它并不是万能的，有它的局限性。

       最后，通过这些例子，咱们可以看到volatile在实际编程中的应用场景。它是一个强大的工具，但要记住它的局限性和合适的使用场景。咱们在编写并发程序时，应该根据具体需求选择合适的同步机制。