volatile 美[ˈvɑːlətl]
adj. 易变的; 无定性的; 无常性的; 可能急剧波动的; 不稳定的; 易恶化的; 易挥发的; 易发散的;
语义
保证任何一个线程改变了volatile修饰的变量，这个改动对其他线程都是可见的
禁止该条指令重排序
线程间可见
看下下面一段代码：
//线程1
boolean stop = false;
while(!stop){
doSomething();
}
//线程2
stop = true;
这种情况下，线程2对stop的修改可能不会影响线程1的运行，也可能会影响线程1的运行；
假设线程1和线程2是在不同的处理器中运行，线程2修改了stop的值，按照现代处理器的设计思路，只会改动cpu缓存cache中的值，过了一段时间后才会同步到主存中；对于线程2同样读取的stop值也是读的其cache中的值，所以两个线程的stop何时同步就变得不确定。volatile就是为了解决此类问题而设计，后面会详细说明怎么解决的。
什么是指令重排序
为了尽可能减少内存操作速度远慢于CPU运行速度所带来的CPU空置的影响，虚拟机会按照自己的一些规则(这规则后面再叙述)将程序编写顺序打乱——即写在后面的代码在时间顺序上可能会先执行，而写在前面的代码会后执行——以尽可能充分地利用CPU。比方说new一个byte[1024*1024]的数组，其后的操作可能不等其地址分配完毕前就执行。
但是，不管怎么重排序，单线程的执行结果肯定是和程序顺序一致的
public void execute(){
int a=0;
int b=1;
int c=a+b;
}
不管a=0还是b=1是什么顺序，c=a+b肯定在这两个语句之后。虚拟机有一套重排序的规则，保证这个结果。
重排序，总结下来就是，单个线程里看所有操作都是有序的，但是看别的线程，操作总是乱七八糟的。
volatile声明的变量会确保本变量前的语句均被执行
//线程1:
context = loadContext(); //语句1
//如果inited不被volatile修饰，可能因为语句2优先执行，导致线程2报错，加了volatile修饰符后，语句2处理前，语句1肯定已经执行完毕，不会出现这个问题。
volatile inited = true; //语句2
//线程2:
while(!inited ){
sleep()
}
doSomethingwithconfig(context);
实现原理
volatile修饰的变量编译后，会在变量前加个lock前缀指令，这个指令相当于一个内存屏障，主要提供三个功能：
- 它会强制对缓存的修改立即写入主存中
- 如果是写操作，其他cpu会受到总线信号，缓存中对应的数据失效，后续再读时，会重新从主存中读取。
- 确保重排指令时，其后的指令不会被重排到内存屏障前，内存屏障前的指令也不会被排到其后，即执行内存屏障这条指令时，确保其前面的指令已经执行完毕。
volatile修饰的变量是否具有原子性
volatile只能保证读取的变量为最新值，无法保证原子性
比如i++这个操作，因为其不是原子操作，分为读取和++两个操作，线程1读取i为1，如果线程1被阻塞住，没来得及++；线程2读取的也是最新的，结果也是1，线程2更新i后，i变为2，线程1继续运行，由于其工作内存中的i还是1，所以导致线程1会再将i更新为2，这样就出现问题。
使用场景
synchronized本质是加锁，对性能肯定有影响。所以某些情况下volatile关键字性能是优于synchronized的；但是volatile无法保证原子性，所以无法替代syschronized。
一般在如下场景下使用volatile关键字：
1）对变量的写操作不依赖于当前值
2）该变量没有包含在具有其他变量的不变式中
下面列举几个Java中使用volatile的几个场景。
1.状态标记量
volatile boolean shutdownRequested;
...
public void shutdown() {
shutdownRequested = true;
}
public void doWork() {
while (!shutdownRequested) {
// do stuff
}
}
2.独立观察（independent observation）
定期 “发布” 观察结果供程序内部使用
//身份验证机制如何记忆最近一次登录的用户的名字
public class UserManager {
public volatile String lastUser; //发布的信息
public boolean authenticate(String user, String password) {
boolean valid = passwordIsValid(user, password);
if (valid) {
User u = new User();
activeUsers.add(u);
lastUser = user;
}
return valid;
}
}
3.开销较低的“读－写锁”策略
如果读操作远远超过写操作，您可以结合使用内部锁和 volatile 变量来减少公共代码路径的开销。
public class CheesyCounter {
// Employs the cheap read-write lock trick
// All mutative operations MUST be done with the 'this' lock held
@GuardedBy("this") private volatile int value;
//读操作，没有synchronized，提高性能
public int getValue() {
return value;
}
//写操作，必须synchronized。因为x++不是原子操作
public synchronized int increment() {
return value++;
}
