volatile关键字

1.什么是volatile？

volatile是一个类型修饰符，它是被设计用来修饰不同线程访问和修改的变量。被volatile定义的变量，每次掉用都是直接从对应的内存中进行提取，而不会利用缓存。

总而言之：

volatile是java虚拟机提供的轻量级的同步机制。

2.volatile的三大特性

保证可见性
不保证原子性
禁止指令重排

3.什么是JMM

JMM（java内存模型Java Memory Model）本身是一种抽象的概念并不真实存在，它描述的是一组规则或规范，通过这个规范定义了程序中各个变量的访问方式。

Java关于同步的规定：

线程解锁前，必须把共享变量的值刷新回主内存
线程加锁前，必须读取主内存的最新值到自己的工作内存
加锁解锁，是同一把锁

主内存（Main Memory）

主内存可以简单理解为计算机当中的内存，但又不完全等同。

主内存被所有线程共享，对于一个共享变量（比如静态变量，或是堆内存中的实例）来说，主内存当中存储了它的”本尊”。

工作内存（Working Memory）

工作内存可以理解为计算机当中的CPU高速缓存，但又不完全等同。

每一个线程拥有自己的工作内存，对于一个共享变量来说，工作内存当中存储了它的”副本”。

注意：

线程对【共享变量】的所有操作都必须在【工作内存】中进行，不能直接读写【主内存】中的变量。

不同线程之间也无法访问彼此的【工作内存】，【变量值的传递】只能通过【主内存】来进行。

直接操作【主内存】太慢，所以JVM才不得不利用性能较高的【工作内存】。

【工作内存】所更新的【变量】并不会立即同步到主内存。

4.什么是可见性

首先说一下可见性：当一个线程修改了变量的值，新的值会立刻同步到主内存当中。而其他线程读取这个变量的时候，也会从主内存中拉取最新的变量值。

5.不保证原子性

例如以下代码：

public class volatileTest {

	public volatile static int count = 0;

	public static void main(String[] args) {
		// 开启10个线程
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			new Thread(new Runnable() {

				public void run() {
					try {
						Thread.sleep(1000);
					} catch (InterruptedException e) {
						e.printStackTrace();
					}
					// 每个线程中让count的值自增100次
					for (int j = 0; j < 100; j++) {
						count++;
					}
				}
			}).start();
		}

		try {
			Thread.sleep(2000);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println("count= " + count);
	}
}

这个程序很简单，同时开启十个线程，每个线程都让count加100，最终执行后可能值不是1000。

这是因为count++这一行代码本身并不是原子性操作，在字节码层面可以拆分成如下指令：
getstatic //读取静态变量（count）
iconst_1 //定义常量1
iadd //count增加1
putstatic //把count结果同步到主内存

虽然每一次执行 getstatic 的时候，获取到的都是主内存的最新变量值，但是进行iadd的时候，由于并不是原子性操作，其他线程在这过程中很可能让count自增了很多次。

这样一来本线程所计算更新的是一个陈旧的count值，自然无法做到线程安全：

6.Volatile对【指令的重排序】影响

1）什么是指令重排序？

指令重排序是指： JVM在编译Java代码的时候，或者CPU在执行JVM字节码的时候，对现有的指令顺序进行重新排序。

2）指令重排序的【目的】？

目的：为了在不改变程序执行结果的前提下，优化程序的运行效率。

需要注意的是，这里所说的不改变执行结果，指的是【单线程】下的程序执行结果。

3）然而，指令重排序是一把双刃剑，虽然优化了程序的执行效率，但是在某些情况下，会影响到【多线程】的执行结果。