volatile详解
接下来，我们详细讲述一下volatile关键字
volatile关键字具有两重语义
- 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，这个新值对其他线程来说是立即可见的。
- 禁止指令重排序
依然使用上文RunThread案例说明，上文中已经提到了，由于主线程修改了isRunning的值后，RunThread线程并没有看到其值的变化，因此，进入了死循环，但是当isRunning加上volatile关键字后，效果就不一样了。
- 使用volatile关键字会强制将修改的值立即写入主存；
- 使用volatile关键字的话，当主线程修改时，会导致RunThread的工作内存中isRunning变量的缓存值变得无效。
- 由于RunThread的工作内存中缓存变量isRunning缓存无效，所以会再次从主存中读取isRunning变量值。
这样就保证了RunThread可以顺利结束。
关于原子性，我们先看个例子：
public class TestCount { private volatile int n; public void increase() { n ++; } public static void main(String[] args) { TestCount count = new TestCount(); for(int i=0; i<10; i++) { new Thread(){ public void run() { for(int j=0;j<1000;j++) count.increase(); }; }.start(); } if(Thread.activeCount() > 1) { Thread.yield(); } System.out.println(count.n); } }
关于这个结果，应该很多人会认为是10000吧。但是实际上，运行结果小于10000，这是由于n++操作并非原子性操作，其涉及三个操作
- 读出n的旧知
- 对n+1
- 写入新值
虽然volatile可以保证每个线程读取到的是最新的内存值，但是，如果10个线程第一步都是正确的，第二步和第三步单线程看的话也都是没有问题的，但是如果并发的话，就会导致同一个值被多次写入了内存。
可见volatile并不能保证原子性操作。
对于这一类问题，我们可以通过synchronized、lock或者原子操作类经行操作。
synchronized版本：
public class TestCount { public int inc = 0; public synchronized void increase() { inc++; } public static void main(String[] args) { final TestCount test = new TestCount(); for(int i=0;i<10;i++){ new Thread(){ public void run() { for(int j=0;j<1000;j++) test.increase(); }; }.start(); } while(Thread.activeCount()>1) //保证前面的线程都执行完 Thread.yield(); System.out.println(test.inc); } }
lock版本：
import java.util.concurrent.locks.Lock; import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock; public class TestCount { public int inc = 0; Lock lock = new ReentrantLock(); public void increase() { lock.lock(); try { inc++; } finally{ lock.unlock(); } } public static void main(String[] args) { final TestCount test = new TestCount(); for(int i=0;i<10;i++){ new Thread(){ public void run() { for(int j=0;j<1000;j++) test.increase(); }; }.start(); } while(Thread.activeCount()>1) //保证前面的线程都执行完 Thread.yield(); System.out.println(test.inc); } }
原子操作类版本：
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; public class TestCount { public AtomicInteger inc = new AtomicInteger(); public void increase() { inc.getAndIncrement(); } public static void main(String[] args) { final TestCount test = new TestCount(); for(int i=0;i<10;i++){ new Thread(){ public void run() { for(int j=0;j<1000;j++) test.increase(); }; }.start(); } while(Thread.activeCount()>1) //保证前面的线程都执行完 Thread.yield(); System.out.println(test.inc); } }
对于有序性，我们可以看下下面的这个例子：
//线程1: context = loadContext(); //语句1 inited = true; //语句2 //线程2: while(!inited ){ sleep() } doSomethingwithconfig(context);
如果没有对inited加volatile关键字，则可能会对语句1和语句2进行调整，因此两者并无依赖关系，并且单线程下，也并不会影响结果。但是两个线程下，可能由于context并没有初始化完成，导致意想不到的结果。
如果对inited加上volatile，这个问题就不会发生了。语句1和语句2的执行顺序则不会被调整。
