volatile关键字可以说是Java虚拟机提供的最轻量级的同步机制，但是它并不容易弯曲被正确、完整的理解。
volatile的特性
volatile关键字是Java虚拟机提供的最轻量级的同步机制。Java内存模型对volatile专门定义了一些特殊的访问规则。
当一个变量被volatile修饰后，它将具备两种特性：
1. 可见性
** 第一是保证此变量对所以线程的可见性** ，这里的"可见性"是指当一个线程修改了这个变量的值，新值对于其它线程来说是可以立即得知的。而普通变量不能做到这一点，普通变量的值在线程间传递均需要通过主内存来完成，例如，线程A修改一个普通的变量的值，然后向主内存进行回写，另外一条线程B在线程A回写完成了之后再从主内存进行读取操作，新变量值才会对线程B可见。
关于volatile变量的可见性，经常会被开发人员误解，认为以下描述成立："volatile变量对所有线程是立即可见，对volatile变量所有的写操作都能立刻反映到其他线程之中，换句话说，volatile变量在各个线程中是一致的，所以基于volatile变量的运算在并发情况下是安全的"。这句话论据部分并没有错，但是其论据并不能得出"基于volatile变量的运算在并发情况下是安全的"这个结论。volatile变量在各个线程的工作内存中不存在一致性问题(在各个线程的工作内存中，volatile变量也可以存在不一致的情况，但由于每次使用之前都要先刷新，执行引擎看不到不一致的情况，因此可以认为不存在一致性问题)，但是Java里面的运算并非是原子操作，导致volatile变量的运算在并发情况下一样是不安全的。
例如：
package com.bytebeats.codelab;
import java.util.concurrent.CountDownLatch;
/**
* ${DESCRIPTION}
*
* @author Ricky Fung
*/
public class VolatileDemo {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
VolatileDemo demo = new VolatileDemo();
demo.run();
}
public void run() throws InterruptedException {
int threadNum = 20;
final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(threadNum);
for (int i=0; i<threadNum; i++){
Thread t = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for(int x=0; x<50; x++){
incr();
}
latch.countDown();
}
});
t.start();
}
//等待所有线程执行完累加操作
latch.await();
System.out.println(race);
}
private volatile int race = 0;
private void incr(){
race++;
}
}
模拟了20个线程对race变量进行自增操作，如果这段代码是并发安全的话，最后输出的结果应该为1000。但事实上每次运行上述代码，输出的结果可能都会不一样，都是一个小于1000的数。
究其原因，就是Java 中 race++不是原子操作。
由于volatile变量，只能保证可见性，在不符合以下两条规则的情况下，我们仍然需要通过加锁（使用synchronized 或 java.util.concurrent中的原子类）来保证原子性。
- 运算结果并不依赖变量的当前值，或者能够确保只有单一的线程修改变量的值。
- 变量不需要与其他的状态变量共同参与不变约束。
2. 禁止指令重排序优化
使用volatile变量的第二个语义是禁止指令重排序优化，
原子性、可见性、有序性
Java内存模型是围绕着在并发过程中如何处理 原子性、可见性和有序性 这3个特征来建立的。我们来逐个看一下哪些操作实现了这3个特性。
原子性
由Java内存模型来直接保证的原子性变量操作包括：read、load、assign、use、store和write，我们大致可以认为基本数据类型的访问操作是具备原子性的（例外的是long和double的非原子性协定）。
如果硬要程序需要一个更大范围的原子性保证（经常会遇到），Java内存模型还提供了synchronized 关键字和Lock，在synchronized 块之间的操作也具备原子性。
可见性
可见性是指当一个线程修改了这个变量的值，新值对于其它线程来说是可以立即得知这个修改。
Java内存模型是通过在变量修改后将新值同步回主内存，在变量读取前从主内存刷新变量值 这种依赖主内存作为传递媒介的方式来实现可见性的，无论是普通变量还是volatile变量都是如此，普通变量与volatile变量的区别是：volatile的特殊规则保证了新值能立即同步到主内存，以及每次使用前立即从主内存刷新。因此，可以说volatile保证了多线程操作时 变量的可见性，而普通变量则不能保证这一点。
除了volatile之外，Java还有两个关键字能实现可见性，即synchronized和final。
