Volatile关键字

Java 多线程需要解决三个问题：

• 原子性：保证指令不会受到线程上下文切换的影响
• 可见性：保证指令不会受到 CPU 缓存的影响
• 有序性：保证指令不会受到 CPU 指令重排序和 JIT 即时编译器的指令重排序的影响

其中，原子性通过synchronized关键字（锁）来实现；而可见性和有序性则通过volatile关键字来实现（也可以通过synchronized来实现）。

Java内存模型造成的可见性问题

指令重排序造成的有序性问题

指令重排序现象

int x = 1;
int y = 2;
// 没有相互依赖关系，可能发生指令重排序
int y = 2;
int x = 1;

int x = 1;
int y = x - 1;
// 这种情况下不会发生指令重排序

潜在问题演示

Volatile的实现原理

volatile 通过读写屏障来实现在多线程环境下共享变量的可见性和有序性。

写屏障

• 写屏障之前执行的代码，对共享变量的修改都会立即同步到主内存中（可见性保证之一）
• 写屏障之前的代码不会发生重排序（有序性保证之一）

读屏障

• 读屏障之后执行的代码，对共享变量的读取都必须从主内存中获取最新值，而不能使用工作内存中的缓存之（可见性保证之一）
• 读屏障之后的代码不会发生重排序（有序性保证之一）

双重检测锁机制的完善（DCL）

双重检测锁