volatile關鍵字解析~高階java必問

昨天我介紹了原子性、可見性、有序性的概念，那麼今天就來見識下這些概念的主角-volatile關鍵字。

volatile基本介紹

volatile可以看成是synchronized的一種輕量級的實現，但volatile並不能完全代替synchronized，volatile有synchronized可見性的特性，但沒有synchronized原子性的特性。可見性即用volatile關鍵字修飾的成員變數表明該變數不存在工作執行緒的副本，執行緒每次直接都從主記憶體中讀取，每次讀取的都是最新的值，這也就保證了變數對其他執行緒的可見性。另外，使用volatile還能確保變數不能被重排序，保證了有序性。

volatile只用修飾一個成員變數，如：private volatile balance;

volatile比synchronized程式設計更容易且開銷更小，但具有一點的使用侷限性，使用要相當小心，不能當鎖使用。volatile不會像synchronized一樣阻塞程式，如果是讀操作遠多於寫操作的情況可以建議使用volatile，它會有更好的效能。

volatile使用場景

如果正確使用volatile的話，必須依賴下以下種條件：

1、對變數的寫操作不依賴當前變數的值；

2、該變數沒有包含在其他變數的不變式中。

第1個條件就說明了volatile不是原子性的操作，不能使用n++類似的計數器，它不是執行緒安全的。

1、狀態的改變

有些場景肯定會有狀態的改變，完成一個主執行緒的停止等。首先我們開啟了一個無限迴圈的主執行緒，判斷變數isStop變數是否為true，如果true的話就退出程式，否則就一直迴圈，所以這個isStop的值是別的執行緒改變的。

上面這段程式如果不加volatile的話會一直卡在迴圈，此時的執行緒拿到的值永遠為false，加了volatile3秒後就輸出stop，所以這段程式很好的解釋了可見性的特點。

2、讀多寫少的情況

假設這樣一種場景，有N個執行緒在讀取變數的值，只有一個執行緒寫變數的值，這時候就能保證讀執行緒的可見性，又能保證寫執行緒的執行緒安全問題。

像n++不是原子類的操作，其實可以通過synchronized對寫方法鎖住，再用volatile修飾變數，這樣就保證了讀執行緒對變數的可見性，又保證了變數的原子性。

如果n不加volatile，程式將一直迴圈，不能輸出stop，也就是此時的執行緒拿到的值永遠為0。當然不加volatile，對獲取n的方法進行synchronized修飾也是能及時獲取最新值的，但是效能會遠低於volatile。