volatile关键字以及原理

volatile是在并发编程中保证共享数据一致性的常用关键字，同时也能保证多线程中共享数据的可见性、指令的有序性。

我们知道，每个线程在执行时，都有自己独立的工作内存，用于存放线程执行时涉及到的一些变量，这些变量其实都是主存中相关变量的副本，在线程执行完毕后更新变量的值到主内存中。如果多个线程之间变量需要共享那么只能通过主内存来实现。

例如A、B两个线程在执行的时候都涉及到了X变量，那么A、B两个线程都会从住内存中获取X变量，存入各自的工作内存中，其实X就属于共享数据。如果X=10，A中对X变量重新赋值为X=X+1，B中也对X变量重新赋值为X=X+1，按照我们的设想，两个线程执行完毕后X应该为12，但是并非如此，由于A、B更新的都是他们各自工作内存中X（X=10），A更新完毕后，B并不知道A已经更新了，所以B的X=X+1还是在X=10的基础上进行操作的，最后更新到住内存的X都是11。这就导致数据的不准确。

上述情况就是在并发编程中没有保证“可见性”而导致的，为了保证“可见性”，我们可以用volatile关键字来修饰共享数据。

使用volatile的两层语意：

语意一：被volatile修饰的变量在被修改后，会被强制更新到主内存，并且让其他工作内存中的相关副本失效，其他工作内存再使用的时候只能去住主内存中重新拿取最新的值。从而保证了“可见性”。

语意二：禁止重排序，从而保证了“有序性”。

“可见性”、“有序性”的理解可参考：https://blog.youkuaiyun.com/Peacock__/article/details/93601133

 

通过观察volatile变量和普通变量所生成的汇编代码可以发现，操作volatile变量会多出一个lock前缀指令。

这个lock前缀指令可以理解为内存屏障，提供了上述的语意一保证。