volatile实现线程之间的通信原理分析

volatile 写 - 读建立的 happens before 关系

内容摘自深入理解Java内存模型（四）——volatile

volatile 对线程的内存可见性的影响比 volatile 自身的特性更为重要，需要我们去关注。从 JSR-133 开始，volatile 变量的写 - 读可以实现线程之间的通信。

从内存语义的角度来说，volatile 与监视器锁有相同的效果：volatile 写和监视器的释放有相同的内存语义；volatile 读与监视器的获取有相同的内存语义。

请看下面使用 volatile 变量的示例代码：

class VolatileExample {
    int a = 0;
    volatile boolean flag = false;

    public void writer() {
        a = 1;                   //1
        flag = true;               //2
    }

    public void reader() {
        if (flag) {                //3
            int i =  a;           //4
            ……
        }
    }
}

假设线程 A 执行 writer() 方法之后，线程 B 执行 reader() 方法。根据 happens before 规则，这个过程建立的 happens before 关系可以分为两类：

根据程序次序规则，1 happens before 2; 3 happens before 4。
根据 volatile 规则，2 happens before 3。
根据 happens before 的传递性规则，1 happens before 4。
上述 happens before 关系的图形化表现形式如下：

在上图中，每一个箭头链接的两个节点，代表了一个 happens before 关系。黑色箭头表示程序顺序规则；橙色箭头表示 volatile 规则；蓝色箭头表示组合这些规则后提供的 happens before 保证。

这里 A 线程写一个 volatile 变量后，B 线程读同一个 volatile 变量。A 线程在写 volatile 变量之前所有可见的共享变量，在 B 线程读同一个 volatile 变量后，将立即变得对 B 线程可见。