多线程高并发学习笔记之volatile

什么是volatile?

volatile是一个特征修饰符（type specifier）.volatile的作用是作为指令关键字，确保本条指令不会因编译器的优化而省略，且要求每次直接读值。

volatile有什么作用？

1.保证线程可见性

2.禁止指令重排序

由此引发的问题，什么叫线程的可见性?

我们知道所有的线程共享主内存，而每一个线程都有自己的工作内存，当一个线程需要对一个变量进行操作的时候，将会将变量从主内存拷贝至自己的工作内存中，然后再进行操作，操作完成后将结果写回主内存。而多个线程之间都从主内存中获取数据，对于线程来说线程之间的数据是不可见的，比如线程1从主内存中获取a的值0，在自己的工作线程中将a的值变为了1，在还没有将值写回主内存的时候线程2又从主内存中获取a的值仍然为0，这种线程自己工作内存的更改没有及时的反应到其他线程，这就叫线程的不可见

那么volatile如何保证线程的可见性呢？其实本质是MESI（Modified Exclusive Shared Or Invalid）CPU的缓存一致性协议，具体可以参考一下：这篇文章

那么什么又叫禁止指令重排序？

首先我们得明白什么是指令重排序：搞清楚这个之前我们还得整明白什么是指令，指令可以看作是指示计算机执行某种操作的命令，eg: 数据传送指令、算术 运算指令、位运算指令、程序流程控制指令、串操作指令、处理器控制指令。（额，尼玛是不是感觉和没说一样…）

这样讲，我们在new一个对象

的时候大致会分为以下几步：

第一步申请内存

第二步调用构造方法初始化

第三步将值赋值给a

这其实就相当于三条指令了，而指令重排序讲的就是Java语言规范JVM线程内部维持顺序花语义，即只要程序的最终结果与它顺序化情况的结果相等，那么指令的执行顺序可以与代码逻辑顺序不一致，这个过程就叫做指令的重排序。对于这一块的理解可以参考一下:这篇文章

单例模式中DCL(Double Check Lock)需不需要加volatile?

如果不加当遇到指令重排序的时候，将会出现问题。具体如：int a = 8;

第一步给a申请内存，并赋予默认值0

第二步将8赋予变量a，

第三步将内存地址值赋予a

所以在遇到指令重排序的时候，第二步与第三步切换位置后，将会出现问题