volatile
作用
-
内存可见性
public class VolatileTest { //(1)定义一个变量a int a = 0; void test() { System.out.println("a=" + a + " start"); //(2)如何a=0就一直循环 while (a == 0) { } System.out.println("a=" + a + " end"); } public static void main(String[] args) { VolatileTest t = new VolatileTest(); //(3)创建一个线程执行test方法 Thread thread1 = new Thread(() ->{ t.test(); }); thread1.start(); try { TimeUnit.SECONDS.sleep(1); } catch (Exception ex) { ex.printStackTrace(); } //(4)休眠一秒后修改a的值为1 t.a = 1; //(5)输出a的值 System.out.println("a=" + t.a); } }此程序
(1)中定义了一个变量a,赋值为0;
(2)中定义了一个test方法,方法体内有一个while循环，判断a的值是否为0，如果为0，就一直空循环；
(3)的main方法创建了一个线程，线程去执行test方法；
(4)在主线程休眠1秒后将a的值改为1；
(5)输出a的最新值
当控制台输出了a=1时，表示a的值已经被修改为了1，所以正常来说程序应该输出“a=1 end”结束，但是实际情况并没有。
-
原因：
1、在main方法中新开启的线程thread1，thread1读取主内存中的a=0到自己的工作内存中；
2、然后main线程从主内存中获取a的值，判断a的值是是否为0，因为主内存中的a=0没有别的程序变动过，所以a肯定为0；
3、然后main线程将a的值改为1，并刷新到主内存中，这会输出a=1；
4、但是在thread1线程中，它是不知道主内存中的a的值被修改为1了，目前它还在使用自己工作内存中的a的值，也不知道什么时候thread1线程会去主内存中重新获取a的值，所以这里不会输出“a=1 end”结束。
因为这里存在内存不可见问题：即main线程修改了主内存a的值，但是thread1线程无法感知到a的值被修改了。想一下，其实解决这个问题很简单，无非就是在main线程修改了a的值，并且会写到主内存之后，thread1可以知道自己工作内存中的这个a的值现在是无效的了，如果需要使用这个a，必须去主内存中重新读取a的值。刚好在Java中volatile关键字就有这种效果。volatile主要是使用计算机的M(被修改Modified)E(独享的Exclusive)S(共享的Shared)I(无效的Invalid)缓存一致性来处理这种问题。
1、在thread1读取到a的之后，在thread1的工作内存中a会被标志为E(独享)
2、在main线程读取了a之后，main的工作内存以及thread1的工作内存的a都会被标志为S(共享)
3、在main线程修改了a的值，main内存中的a会被标志为M(被修改)，并写入主内存之后，thread1的工作内存中的a会被标志为I(无效)
4、在thread1的循环中，在读取a的时候，发现自己的工作内存中的a是无效的，就会去主内存中重新读取a的值，这个时候工作内存中的a又会被标志为S(共享)优化代码：在变量a的前面加上volatile;
volatile int a = 0; -
防止指令重排序
public class SingletonTest { private String word = ""; public static volatile SingletonTest INSTANCE = null; private SingletonTest() { word = "Hello World"; System.out.println(word); } /** * 双重检查获取单例(DCL) * @return new SingletonTest() */ public static SingletonTest getInstance() { //(1)第一重检查 if (INSTANCE == null) { //(2)加锁 synchronized (SingletonTest.class) { //(3)第二重检查 if (INSTANCE == null) { //(4)获取对象 INSTANCE = new SingletonTest(); } } } return INSTANCE; } public static void main(String[] args) { SingletonTest singletonTest = getInstance(); } }以上是一个DCL(双重检查)方式获取单例的代码。但是为什么还需要在这里加上volatile
public static volatile SingletonTest INSTANCE = null;原因是在(4)中
INSTANCE = new SingletonTest();这段代码在计算机底层是分了三步
1、给SingletonTest开辟一块内存；
2、给SingletonTest赋初始值；
3、new SingletonTest() 赋值给INSTANCE；
这三步中很渺小可能执行顺序为1>3>2；当3比2先执行时，这个时候当别的线程执行到了(1)时，其实INSTANCE已经不是null了，然后就返回了。很明显这个是不对的。- volatile如何保证有序性：
1）当程序执行到volatile变量的读操作或者写操作时，在其前面的操作的更改肯定全部已经进行，且结果已经对后面的操作可见；在其后面的操作肯定还没有进行；
2）在进行指令优化时，不能将在对volatile变量访问的语句放在其后面执行，也不能把volatile变量后面的语句放到其前面执行。
