Java的volatile

Java内存模型的围绕着在并发过程中如何处理原子性、可见性和有序性这三个特征来建立的。

1、volatile是Java虚拟机提供的最轻量级的同步机制，一个变量被定义成volatile后，它将具备两种特征：

（1）保证此变量对所有的线程的可见性（当一条线程修改了这个变量的值，新值对其他线程来说是可以立即得知的，也是通过主内存完成线程间的传递的，普通变量不能做到这点）

（2）禁止指令重排序优化，普通变量仅仅会保证该方法的执行过程中所有依赖赋值结果的地方能获取到正确的结果，而不能保证变量的赋值操作的顺序与程序代码中的执行顺序一致。这也是Java内存模型中描述的所谓的”线程内表现为串行“，但是如果一个变量被多个线程使用，如果没有volatile定义的话，那么有可能该变量在A线程声明并初始化值后还没来得及执行正确的赋值语句，就被B线程读取。

2、volatile的使用场景：

由于volatile只能保证可见性，在不符合以下两条规则的运算场景中，仍需要通过加锁（synchronized或java.util.concurrent中的原子类）来保证原子性：

运算结果并不依赖变量的当前值，或者能够确保只有单一的线程修改变量的值（？）

变量不需要与其他的状态变量共同参与不变约束（？）

3、volatile、synchronized和final保证可见性的区别

volatile同步机制的性能要由于锁（使用synchronized关键字或java.util.concurrent包里面的锁），volatile变量读操作的性能消耗与普通变量几乎没有什么区别，写会慢一些，因为需要插入许多内存屏障指令来保证处理器不发生乱序执行。

volatile和synchronized、final都能实现变量的可见性：实现原理不同

volatile保证了新值能立即同步到主内存，以及每次使用前立即从主内存刷新。

而synchronized是由“对一个变量执行unlock操作之前，必须先把此变量同步会主内存中（执行store和write操作），用的是锁

final是在构造器中被初始化完成，并且构造器没有把”this“的应艳红传递出去，值不再变化

4、Java程序中的天然有序可以总结为：如果在本线程内观察，所有的操作都是有序的（也即是线程内表现为串行的语义）；如果在一个线程中观察另一个线程，所有的操作都是无序的（指令充排序现象和工作内存与主内存同步延迟现象）。

5、Java的先行发生原则：先行发生并不等于”时间上的先发生“。先行发生是Java内存模型中定义的两项操作之间的偏序关系，如果说操作A先行发生于操作B，其实就是说在发生操作B之前，操作A产生的影响能被操作B观察到，”影响“包括修改了内存中共享变量的值，发送了消息、调用了方法等等。一个操作在另一个的基础上完成，则先发生。例如一个对a的使用，另一个是对a的赋值，那么后者必定先发生于前者。并且对前者发生影响。