volatile关键字

volatile是一个类型修饰符（type specifier）.volatile的作用是作为指令关键字，确保本条指令不会因编译器的优化而省略，且要求每次直接读值。JMM主要围绕在并发过程中如何处理并发原子性、可见性和有序性这三个特征来建立的，通过解决这三个问题，就可以解决缓存不一致的问题。而volatile跟可见性和有序性都有关。

例如：

对于代码：

1 x=1;
2 x=2;
3 x=3;
4 x=4;

 volatile的特性：

1. volatile可见性：对一个volatile的读，总可以看到对这个变量最终的写；
2. volatile原子性：volatile对单个读/写具有原子性（32位Long、Double），但是复合操作除外，例如：i++；
3. jvm底层采用“内存屏障”来实现volatile语义。

volatile的内存语义及实现：
　　在JMM中，线程之间的通信采用共享内存来实现的。
volatile内存语义是：

• • 当写一个volatile变量时，JMM会把该线程对应的本地内存中的共享变量值立即刷新到主内存中；
  • 当读一个volatile变量时，JMM会把该线程对应的本地内存设置为无效，直接从主内存中读取共享变量。

正常编译，编译器会忽略前三条语句，如果键入volatile，则编译器逐一地进行编译并产生相应的机器代码（产生四条代码）。

volatile的底层实现是通过插入内存屏障，但是对于编译器来说，发现一个最优布置来最小化插入内存屏障的总数几乎是不可能的，所以，JMM采用保守策略。如下：

• 在每一个volatile写操作前面插入一个StoreStore屏障
• 在每一个volatile写操作后面插入一个StoreLoad屏障
• 在每一个volatile读操作后面插入一个LoadLoad屏障
• 在每一个volatile读操作后面插入一个LoadStore屏障

StoreStore屏障可以保证在volatile写之前，其前面的所有普通写操作都已经刷新到主内存中；
StoreLoad屏障的作用是避免volatile写与后面可能有的volatile读/写操作重排序
LoadLoad屏障用来禁止处理器把上面的volatile读与下面的普通读重排序
LoadStore屏障用来禁止处理器把上面的volatile读与下面的普通写重排序

1）一个参数既可以是const还可以是volatile吗？解释为什么。

1）是的。一个例子是只读的状态寄存器。它是volatile因为它可能被意想不到地改变。它是const因为程序不应该试图去修改它。

 

Volatile变量具有 synchronized 的可见性特性，但是不具备原子特性。这就是说线程能够自动发现 volatile变量的最新值。

volatile变量不会像锁那样造成线程阻塞，因此也很少造成可伸缩性问题。在某些情况下，如果读操作远远大于写操作，volatile变量还可以提供优于锁的性能优势。

正确使用 volatile 变量的条件

您只能在有限的一些情形下使用 volatile变量替代锁。要使 volatile变量提供理想的线程安全，必须同时满足下面两个条件：

● 对变量的写操作不依赖于当前值。

● 该变量没有包含在具有其他变量的不变式中。

 

使用 volatile变量的优点是简单，和性能，要原因是其简易性：在某些情形下，使用 volatile 变量要比使用相应的锁简单得多。使用 volatile变量次要原因是其性能：某些情况下，volatile 变量同步机制的性能要优于锁。

 

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