volatile

JMM屏蔽了底層不同計算機的差別，描述了Java程式中線程共享變量的通路規則，以及在jvm中将變量存儲到記憶體和從記憶體中讀取變量這樣的底層細節。

JMM有以下規定：

所有的共享變量都存儲與主記憶體中，這裡所說的變量指的是執行個體變量和類變量，不包含局部變量，因為局部變量是線程私有的，是以不存在競争問題。

每一個線程還存在自己的工作記憶體，線程的工作記憶體，保留了被線程使用的變量的工作副本。

線程對變量的所有操作（讀和寫）都必須在工作記憶體中完成，而不能直接讀寫主記憶體中的變量。

不同線程之間也不能直接通路對方工作記憶體中的變量，線程間變量的值傳遞需要通過主記憶體中轉來完成。

多線程下變量的不可見性：

原因：

子線程t從主記憶體讀取到資料放入其對應的工作記憶體

将flag的值更改為true，但flag的值還沒有寫回主記憶體

此時main方法讀取到了flag的值為false

當子線程t将flag的值寫回主記憶體後，主線程沒有再去讀取主記憶體中的值，是以while(true)讀取到的值一直是false。

volite 可以實作并發下共享變量的可見性；

volite 不保證原子性；

volite 可以防止指令重排序的操作。

使用原子類來保證原子性：

有時為了提高性能，編譯器和處理器常常會對既定的代碼執行順序進行指令重排序。重排序可以提高處理的速度。

happens-before ：前一個操作的結果可以被後續的操作擷取。

happens-before規則：

程式順序規則（單線程規則）

同一個線程中前面的所有寫操作對後面的操作可見

鎖規則（Synchronized,Lock等）

如果線程1解鎖了monitor a，接着線程2鎖定了a，那麼，線程1解鎖a之前的寫操作都對線程2可見（線程

1和線程2可以是同一個線程）

volatile變量規則：

如果線程1寫入了volatile變量v（臨界資源），接着線程2讀取了v，那麼，線程1寫入v及之前的寫操作都

對線程2可見（線程1和線程2可以是同一個線程）

傳遞性：

A h-b B ， B h-b C 那麼可以得到 A h-b C

join()規則：

線程t1寫入的所有變量，在任意其它線程t2調用t1.join()，或者t1.isAlive() 成功傳回後，都對t2可見。

start()規則：

假定線程A在執行過程中，通過執行ThreadB.start()來啟動線程B，那麼線程A對共享變量的修改在接下來

線程B開始執行前對線程B可見。注意：線程B啟動之後，線程A在對變量修改線程B未必可見。

沒給b加volatile,那麼有可能出現a=1 , b = 3 。因為a雖然被修改了，但是其他線程不可見，而b恰好其他線程可見，造成了b=3 , a=1。

如果使用volatile修飾long和double，那麼其讀寫都是原子操作

餓漢式（靜态常量）

餓漢式（靜态代碼塊）

懶漢式（線程安全，性能差）

懶漢式（volatile雙重檢查模式,推薦）

此處加上volatile 的作用：

① 禁止指令重排序。

建立對象的過程要經過以下幾個步驟s：

a. 配置設定記憶體空間

b. 調用構造器，初始化執行個體

c. 傳回位址給引用

原因：由于建立對象是一個非原子操作，編譯器可能會重排序，即隻是在記憶體中開辟一片存儲空間後直接傳回記憶體的引用。而下一個線程在判斷 instance 時就不為null 了，但此時該線程隻是拿到了沒有初始化完成的對象，該線程可能會繼續拿着這個沒有初始化的對象繼續進行操作，容易觸發“NPE 異常”。

② 保證可見性

靜态内部類單例方式

靜态内部類隻有在調用時才會被加載，jvm在底層會保證隻有一個線程去初始化執行個體，下一個線程擷取執行個體時就直接傳回。

相比于雙重檢查，靜态内部類的代碼更簡潔。但基于volatile的雙重檢查有一個額外的優勢：除了可以對靜态字段實作延遲加載初始化外，還可以對執行個體字段實作延遲初始化。

volatile适合做多線程中的純指派操作：如果一個共享變量自始至終隻被各個線程指派，而沒有其他操作，那麼可以用volatile來代替synchronized，因為指派操作本身是原子性的，而volatile又保證了可見性，是以足以保證線程安全。

volatile可以作為重新整理之前變量的觸發器，可以将某個變量設定為volatile修飾，其他線程一旦發現該變量修改的值後，觸發擷取到該變量之前的操作都将是最新可見的。

volatile隻能修飾執行個體變量和類變量，而synchronized可以修飾方法，以及代碼塊。

volatile保證資料的可見性，但是不保證原子性，不保證線程安全。

volatile可以禁止指令重排序，解決單例雙重檢查對象初始化代碼執行亂序問題。

volatile可以看做輕量版synchronized，volatile不保證原子性，但是如果對一個共享變量隻進行純指派操作，而沒有其他操作，那麼可以使用volatile來代替synchronized，因為指派本身是有原子性的，而volatile又保證了可見性，是以就保證了線程安全。