volatile原理

看了几篇volatile的文章，综合下来，具体来说它几个方面：

1.volatile的第一个作用是保证了线程之间对共享变量的可见性，什么叫可见性呢，即当其中一个线程对这个变量进行修改操作时，修改后的值能被其他线程所看到。

对于可见性，volatile做了两个方面的事：

第一，当一个线程将共享变量从主内存取出放到CPU缓存上进行修改操作时，操作完成后，立即刷回主内存中，让其他线程对这个共享变量再进行操作时，看到的是修改完成的值。

第二，当某个线程操作这个共享变量，如果它检测到其它某个处理器正在对这个内存地址进行写操作时，它会自动将其缓存行强制失效，下一次对该主内存地址进行操作时，需重新到主内存里获取值。

2.volatile的原子性

任意单个volatile变量的读写具有原子性，但是对于复合操作例如（自增），他是不具备原子性的，这个操作是在cpu内部完成的，不涉及到缓存与内存的交互，例如两个线程都对单个共享变量进行自增操作。如果两个线程在volatile读阶段都拿到的是a=1，那么后续在线程对应的CPU核心上进行自增当然都得到的是a=2，最后两个写操作不管怎么保证原子性，结果最终都是a=2。每个操作本身都没啥问题，但是合在一起，从整体上看就是一个线程不安全的操作：发生了两次自增操作，然而最终结果却不是3。解决方案：

使用synchronized关键字 或 AtomicInteger/AtomicLong原子类型，保证原子性操作。

3.volatile的有序性

在Java内存模型中，允许编译器和处理器对指令进行重排序，虽然处理器会对指令进行重排序，但是它会保证程序最终结果会和代码顺序执行结果相同，在单线程中处理器在进行重排序时是会考虑指令之间的数据依赖性，如果一个指令Instruction 2必须用到Instruction 1的结果，那么处理器会保证Instruction 1会在Instruction 2之前执行。

但是会响到多线程并发执行的正确性。

摘自别处：

//线程1:
context = loadContext();   //语句1
inited = true;             //语句2
 
//线程2:
while(!inited ){
  sleep() 
}
doSomethingwithconfig(context);

线程1如果先执行inited = true，context没有被初始化，那么线程2直接对context进行操作，就会报错。

 

　　“观察加入volatile关键字和没有加入volatile关键字时所生成的汇编代码发现，加入volatile关键字时，会多出一个lock前缀指令”

　　lock前缀指令实际上相当于一个内存屏障（也成内存栅栏），内存屏障会提供3个功能：

　　1）它确保指令重排序时不会把其后面的指令排到内存屏障之前的位置，也不会把前面的指令排到内存屏障的后面；即在执行到内存屏障这句指令时，在它前面的操作已经全部完成；

       2）它会强制将对缓存的修改操作立即写入主存；

　　3）如果是写操作，它会导致其他CPU中对应的缓存行无效。