复习整理篇-volatile关键字

volatile关键字浅析

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1.volatile关键字的两层含义

 一旦一个变量（类成员变量、类的静态成员变量）被volatile修饰之后，就具备了两层含义：
  ①保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性，即一个线程修改了某个变量的值，这新值对其它线程来说是立即可见的。
  ②禁止进行指令重排序

2.volatile保证原子性吗？

 volatile关键字保证了操作的可见性，不能保证对变量的任何操作都是原子性的。

3.volatile保证有序性吗？

 volatile在一定程度上保证有序性。
 volatile关键字禁止指令重排序有两层意思：
  ①当程序执行到volatile变量的读操作或者写操作时，在其前面的操作的更改肯定全部已经进行，且结果已经对后面的操作可见；在其后面的操作肯定还没有进行
  ②在进行指令优化时，不能将在对volatile变量访问的语句放在其后面进行，也不能把volatile变量后面的语句放到其前面执行。

4.volatile原理和实现机制

 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实现，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（也称内存栅栏），内存屏障提供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，它会导致其它CPU中对应的缓存行失效

5.使用volatile关键字场景

 synchronized关键字是防止多个线程同时执行一段代码，那么就会很影响程序执行效率，而volatile关键字在某些情况下性能要优于synchronized，但要注意volatile关键字是无法替代synchronized关键字的，因为volatile关键字无法保证操作的原子性。通常来说，使用volatile必须具备以下2个条件：
  ①对变量的写操作不依赖于当前值；
  ②该变量没有包含在具有其他变量的不变式中。