System.out.println()对共享变量和多线程的影响，为什么会造成while循环终止

最近在了解volatile关键字，众所周知volatile可以保证共享变量的可见性，本文是记录在学习volatile过程中遇到的有趣事件。
首先看下面的代码：

	private static boolean isStop = false;
    public static void main(String[] args) {
        new Thread() {
            public void run() {
                while (!isStop) {
                }
            };
        }.start();
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        isStop = true;
    }

由于isStop变量并未用volatile修饰，所以这个程序并不会在1s后退出，而是进入死循环，原因我就不再叙述了，百度一下volatile关键字就可以得到解释。你以为这就结束了吗，不，接下来，我在while中加入了一个System.out.println(“hello”);语句：

				while (!isStop) {
                    System.out.println("hello");
                }

这个时候奇怪的事发生了，程序在运行一段时间后退出了，这是为什么呢，第一时间当然是查看源码：

public void println(String x) {
        synchronized (this) {
            print(x);
            newLine();
        }
    }

可以看到，println()方法是一个同步方法，锁条件是this，进入到System类中，在110行可以看到维护了一个final static的成员变量PrintStream out:

public final static PrintStream out = null;

初始化在1155行的initializeSystemClass()方法：

 FileInputStream fdIn = new FileInputStream(FileDescriptor.in);
 FileOutputStream fdOut = new FileOutputStream(FileDescriptor.out);
 FileOutputStream fdErr = new FileOutputStream(FileDescriptor.err);
 setIn0(new BufferedInputStream(fdIn));
 setOut0(newPrintStream(fdOut, props.getProperty("sun.stdout.encoding")));
 setErr0(newPrintStream(fdErr, props.getProperty("sun.stderr.encoding")));

由于System类中维护了一个final static的成员变量PrintStream out，所以系统中任何地方调用System.out.println()都是同步的，所以在生产环境中不推荐甚至是禁止使用的，可以使用日志来记录需要的信息。

但是这并不能解决我的疑惑，因为synchronized关键字同步，只能同步同步代码块里面的内容，很明显isStop变量是在同步代码块外面的，怎么会同步呢？

百度以后找到了原因，原因是这样的：JVM 会尽力保证内存的可见性，即便这个变量没有被同步关键字修饰。也就是说，只要 CPU 有时间，JVM 会尽力去保证变量值的更新。这种与 volatile 关键字的不同在于，volatile 关键字会强制的保证线程的可见性。而不加这个关键字，JVM 也会尽力去保证可见性，但是如果 CPU 一直有其他的事情在处理，就不能保证变量的更新。第一段代码使用了while死循环，占用了CPU的大量时间，第二段代码在while死循环中增加了System.out.println()，由于是同步的，在IO过程中，CPU空闲时间比较多就有可能有时间去保证内存的可见性。

下面的代码可能会更好的说明问题：

private static boolean isStop = false;
    public static void main(String[] args) {
        new Thread() {
            public void run() {
                while (!isStop) {
                    // System.out.println("hello");
                    try {
                        Thread.sleep(500);
                    } catch (

                    InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
            };
        }.start();
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        isStop = true;
    }

使用Thread.sleep(500);模拟System.out.println()同步输出时CPU的空闲时间，可以发现程序也可以正常退出，并不会一直死循环，这是由于此时CPU有时间去保证内存的可见性。