Java中的Volatile到底是什么？

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volatile是什么？

"volatile"是一个关键字，用于修饰变量。它的作用是告诉编译器该变量可能会在意料之外的时候被修改，因此编译器在对该变量进行优化时需要特别小心。

具体来说，当一个变量被声明为"volatile"时，编译器会禁止对该变量进行某些优化，以确保每次访问该变量时都会从内存中读取最新的值，而不是使用之前缓存的值。这对于多线程编程或者与硬件交互的程序非常重要，因为在这些情况下，变量的值可能会被其他线程或者硬件设备修改。

需要注意的是，"volatile"关键字只能保证变量的可见性，不能保证原子性。如果需要保证原子性，还需要使用其他的同步机制，比如互斥锁或原子操作。

总结起来，"volatile"关键字用于修饰变量，告诉编译器该变量可能会在意料之外的时候被修改，从而禁止对该变量进行某些优化，确保每次访问变量时都会从内存中读取最新的值。

在JAVA中，关键字volatile用于修饰变量，用来确保多个线程之间对该变量的可见性和顺序性。

当一个变量被声明为volatile时，它的值将会被存储在主内存中，而不是线程的本地内存中。这样，当一个线程修改了该变量的值时，其他线程可以立即看到最新的值，而不是使用本地缓存中的旧值。

此外，volatile关键字还可以防止指令重排序，即保证了对该变量的操作按照代码的顺序执行，不会发生乱序执行的情况。

需要注意的是，volatile关键字只能保证可见性和顺序性，并不能保证原子性。如果需要保证原子性，可以考虑使用synchronized关键字或java.util.concurrent.atomic包中的原子类。

volatile作用

在Java中，volatile的作用是确保多个线程之间对该变量的可见性和有序性。具体来说，volatile的作用有以下几点：

1. 可见性：当一个线程修改了volatile修饰的变量的值时，其他线程能够立即看到最新的值。这是因为volatile修饰的变量会被存储在主内存中，而不是线程的本地缓存中，从而保证了可见性。
2. 有序性：volatile修饰的变量的读写操作具有顺序性。也就是说，当一个线程对volatile变量进行写操作后，其他线程在读取该变量时，会按照写操作的顺序来读取，不会出现乱序的情况。

volatile关键字在多线程编程中起到了重要的作用，可以用来确保变量的可见性和有序性，从而避免了由于线程间的竞争而引发的一些问题。

原子性

原子性是指一个操作要么完全执行，要么完全不执行，不会出现部分执行的情况。原子性是并发编程中的一个重要概念，用于确保多个线程或进程之间的操作不会相互干扰。

在并发编程中，多个线程或进程可能同时访问共享资源，如果没有保证原子性，就可能导致数据不一致或竞态条件等问题。为了保证原子性，可以使用锁、互斥量、原子操作等机制来控制对共享资源的访问。

在数据库中，原子性也是一个重要的概念。原子性要求数据库的操作要么全部执行成功，要么全部不执行，不会出现部分执行的情况。数据库中的事务就是为了保证原子性而设计的，事务可以将一组操作作为一个不可分割的单元进行执行，要么全部执行成功，要么全部回滚。

可见性

在计算机科学中，可见性通常指的是在多线程或并发编程中，一个线程对于其他线程的操作是否可见。可见性问题是由于多线程的执行顺序不确定性而引起的，当一个线程对共享变量进行修改后，其他线程可能无法立即看到这个修改，导致数据不一致或错误的结果。

有序性

为了提高程序的执行效率，编译器对编译后的指令进行重排序，即代码的编写顺序不一定就是代码的执行顺序。

并发编程只有同时满足这三大特性，才能保证程序正确的执行，而volatile只保证了可见性和有序性，不保证原子性。

volatile的作用只有两个

• 保存内存的可见性
• 禁止JVM内存重排序(保证有序性)

在并发多线程情况下，为什么会有可见性问题？如果不做控制，为什么一个线程修改了共享变量的值，其他线程不能立即看到。这里就需要了解JMM(JAVA内存模型，JAVA memory model)

由于JAVA共享变量是存储在主内存中，而JAVA线程是无法直接访问主内存数据，只能把主内存的数据拷贝一份副本，修改完本地内存的数据，再写回主内存，而此时另一个线程也把主内存的数据拷贝到自己私有的本地内存中，虽然线程1已经修改了主内存数据，但线程2却无法感知到，所以就出现了内存可见性问题。

可见性实现原理

当一个共享变量声明为volatile后，会有以下效果：

• 当写一个volatile变量时，JMM会把该线程对应的本地内存中的变量强制刷新到主内存中去。
• 这个写回操作会导致其他线程的缓存无效。

(volatile主要通过汇编lock前缀指令，它会锁定当前内存区域的缓存行，并且立即将当前缓存行数据写入到主内存中耗时非常短)，回写主内存的时候会通过MESI协议使其他线程缓存了该变量的地址失效，从而导致其他线程需要去主内存中重新读取数据到工作线程中。)

有序性保证的原理：它是通过插入内存屏障，在内存屏障前后禁止重排序优化，以此实现有序性。

volatile应用场景

它可以保证可见性和有序性，但无法保证原子性，所以它的应用场景不如synchronized广泛，主要有两个场景：一个是做状态变量，二是做需要重新赋值的共享对象。

vloatile与synchronized的区别

volatile只能修饰变量，而后者可以修饰方法，语句块。volatile不能保证原子性，而后者是可以保证原子性的。都可以保证可见性，但原理不同，volatile是对变量加了Lock，而后者使用monitorEnter和monitorExit。volatile不会引起阻塞，而后者会。在一些场景下使用volatile性能是要更好地。

volatile使用条件

对变量的写操作不依赖当前值：比如i++操作，变量的写操作依赖安全值，所以不能保证线程安全。该变量没有包含在具有其他变量的不变式中。比如i<value，即使i变量声明为volatile，也不能保证线程安全，因为value可能在运行时候的判断发生变化。