volatile关键字

这篇文章介绍了volatile关键字，分享给大家做个参考，收藏Java资料网收获更多编程知识

在Java中，使用volatile关键字修饰一个变量可以带来以下效果：

可见性：volatile保证了变量的可见性，即当一个线程修改了volatile变量的值时，新值对于其他线程来说是立即可见的。这意味着，如果一个线程更新了volatile变量，其他线程在访问这个变量时，总是能看到最新的值。

禁止指令重排：volatile变量的写操作对于后续的读操作是先行发生的，这阻止了编译器和处理器对volatile变量的读写操作进行指令重排。这有助于保持程序的执行顺序与代码中的顺序一致。

不保证原子性：尽管volatile保证了可见性和防止指令重排，但它并不保证复合操作（如size++）的原子性。size++操作实际上包含了读取size的值、增加1和写回新值这三个步骤，volatile只能保证每次单独的读或写操作的原子性，但不能保证这三个步骤作为一个整体的原子性。

对size++操作的影响：如果size字段被声明为volatile，那么每次对size的读写操作都是可见的，但是size++操作仍然不是原子的。这意味着，尽管线程能够看到size的最新值，但它们仍然可能在增加size时发生冲突，导致size的值不正确。

使用场景：volatile适用于那些只需要保证变量的可见性，而不需要保证复合操作原子性的场景。例如，如果一个变量只被单个线程修改，但需要被多个线程读取，那么使用volatile是合适的

在多线程编程中，如果一个变量没有被声明为volatile，那么它可能不会立即对其他线程可见，这是由于以下几个原因：

缓存一致性：现代处理器为了提高性能，通常会在CPU的缓存中存储变量的副本。当一个线程修改了一个变量时，这个修改可能首先发生在CPU的缓存中，而不是直接写入主内存。如果没有volatile关键字，其他线程可能仍然从主内存中读取旧的值，因为它们没有意识到变量已经被修改。

指令重排：编译器和处理器为了优化性能，可能会对代码的执行顺序进行重排。这意味着，即使代码中先有变量的写操作，后有读操作，实际执行时可能会颠倒顺序。如果没有volatile关键字，这种重排可能导致一个线程看到变量的旧值，因为它在变量被写入之前就进行了读取。

内存屏障：volatile关键字在Java中充当内存屏障（memory barrier）的角色，确保在volatile变量的写操作之前的所有操作都完成，并且volatile变量的读操作之后的所有操作都延迟执行。如果没有volatile关键字，这种内存屏障的效果就不存在，导致其他线程可能看不到变量的最新值。

可见性：volatile关键字确保一个线程对volatile变量的写入对其他线程是可见的。如果没有volatile关键字，一个线程对变量的修改可能不会立即被其他线程看到，因为这些修改可能仍然停留在修改线程的CPU缓存中。

顺序性：volatile关键字还确保了操作的顺序性，即在volatile变量上的写操作对其他线程来说是按照程序中的顺序发生的。如果没有volatile关键字，编译器和处理器可能会改变操作的顺序，这可能导致不可预测的行为。

总结来说，volatile关键字在多线程环境中确保了变量的可见性和顺序性，防止了由于缓存一致性、指令重排和内存屏障缺失导致的问题。如果没有volatile关键字，线程可能不会立即看到变量的最新值，这可能导致数据不一致和竞态条件。

文章来源:https://www.cnblogs.com/tzzp/p/18646181
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