Java中的关键字--volatile

　　在并发编程中，volatile关键字经常用来修饰变量。不过，volatile本身很容易被误用。本篇就介绍一下volatile的原理和使用方式。

　　在介绍volatile关键字原理前，我们首先要了解JVM运行时的内存分配逻辑。

　　对于成员变量i，它存储在堆内存中。每个线程在运行时都会有一个自己的线程栈，线程如果要访问类的成员变量i，会通过引用获取到堆中变量i实际的值10，然后把这个变量值拷贝到自己的栈内存中，作为一个变量副本，之后线程便不再会与堆中的变量有实际联系。每个线程都有一个自己的本地副本，相互隔离。线程访问自己栈内存的效率比访问堆的效率高。线程对变量i值的修改，只会修改自己线程副本中的值，修改结束后，在线程退出前，会把自己线程副本中的值，刷新到堆中。

保证内存可见性

　　对于如下代码：

public class VolatileTest implements Runnable{
　　//volatile
    private static boolean flag = false;
    

    @Override
    public void run() {
        while (!flag){
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"执行中");
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() +"执行完毕");
    }
    
    //main线程
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        new Thread(new VolatileTest(), "支线程Volatile").start();
        Thread.sleep(1000);
        flag = true;
    }

}

　　大多数时候可以正常中断，但是一旦发送异常，便会导致线程死循环。所以需要在flag标志上加一个volatile关键字。对于加了volatile关键字的变量值，线程1修改了这个值的话，会强制将修改值直接写入堆内存中，其他线程各自线程栈中的变量副本无效，只能去堆中取最新的变量值。多个线程之间的内存可见得以保证。

　　值得注意的是，volatile关键字不能保证原子性。

private volatile int i;

i++;

　　i ++ 这个操作涉及到获取值，自增和赋值3部分。无法直接完成。上面想要以volatile来实现原子性的写法是错误的。

禁止指令重排

　　现代JVM对代码的执行顺序有一定的优化。例如：

int a = 4;
int b = 5;
int c = a + b;

　　上面3条指令进过JVM优化以后，时间的执行顺序不一定是从上到下，有可能是第二条--->第一条-->第三条。总之不会影响最终执行结果。

　　但是在多线程情况下，如下代码就会有风险：

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

　　线程1的两条语句之间没有依赖性，经过指令重排后，有可能inited置为true以后，context还没有初始化。线程2发现inited为true，以为初始化完成，结束循环，用时间还没有初始化的context去执行doSomething()方法。报错。所以我们可以用volatile关键字修饰inited，保证context初始化。

Java中的关键字--volatile

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