volatile关键字个人理解

一、效果

1、保证代码的可见性

保证被修饰的变量被修改时，直接跳过修改缓存，直接修改其主存值。

主存就相当于计算机中的物理内存，而CPU运算速度很高，所以在CPU中为了同步数据，出现了CPU高速缓存。

举例说明，如下图代码：

int a = 0;
//线程1
a = 1;
//线程2
a += 1;

每个线程有各自的内存空间，当变量a没有被volatile修饰符修饰时，每一个线程都会从主存中复制一遍数据，作为自己的高速缓存，此时如果线程1执行完毕过后，而线程1的高速缓存还没有与主存进行统一。这时线程2自然取到的数字还是0，因为在线程2的高速缓存中，此数据并没有被更新。

此时我们给变量a加上volatile关键字，代码如下：

volatile int a = 0;
//线程1
a += 1;
//线程2
a += 1;

被volatile修饰的关键字，如果值被修改，则跳过高速缓存立刻写入主存，所以当线程1执行后，此时主存中的数据已经被修改，而线程2也会直接从主存中取到当前值，所以会取到数字1。

同时作为多线程非常重要的关键字，volatile与synchronized还是有很大的区别的，因为synchronized是给对象加锁，从而可以保证操作的原子性，而volatile就不能做到这一点。

我们回顾上方代码会发现一个问题：因为a没有被synchronized修饰，所以两个线程可以同时取到变量a。

我们知道a += 1不是原子性操作，是先取到a的值，再对a的值进行自增，再存入a。

如果两个线程同时拿到a的值，即都为0，此时两个线程计算出a的结果都是1，此时同时存入。

虽然保证了代码的可见性，但是此时两个线程都想将主存中的值改为1。而我们知道数据正常应该为2。所以并没有保证原子性。

如果我们将关键字改为synchronized就不会再出现这种情况了。

synchronized int a = 0;
//线程1
a += 1;
//线程2
a += 1;

总结一下：

volatile关键字可以保证数据永远取到的是最新的值，但是无法保证多个线程同时操作一个值时计算结果的正确。可能会出现计算冲突。所以只能保证数据的可见性。

而synchronized关键字的本质是为加锁，永远保证只有一个线程可以操作此变量，这样会导致效率降低，但是更加安全，保证了数据的可见性与原子性。

 

2、保证代码的有序性

保证被修饰的代码被编译后不会被调整顺序。

由于jvm的优化，我们经过编译后的代码通常不会与我们编写的顺序一致。

所以当有些关键操作有明确的代码顺序关系时。可以为变量添加volatile关键字，保证此代码块不会被调整顺序。