Volatile关键字实现原理
1、认识volatile关键字
程序举例
用一个线程读数据，一个线程改数据
存在数据的不一致性
2、机器硬件CPU与JMM
（1）CPU Cache模型
程序的局部执行原理
（2）CPU缓存的一致性问题
解决方案：
1）总线加锁（粒度太大）
2）MESI（）
a. 读操作：不做任何事情，把Cache中的数据读到寄存器
b. 写操作：发出信号通知其他的CPU讲改变量的Cache line置为无效，其他的CPU要访问这个变量的时候，只能从内存中获取。
Cache line CPU的cache中会增加很多的Cache line
（3）Java内存模型
-
主存中的数据所有线程都可以访问（共享数据） -
每个线程都有自己的工作空间，（本地内存）（私有数据） -
工作空间数据：局部变量、内存的副本 -
线程不能直接修改内存中的数据，只能读到工作空间来修改，修改完成后刷新到内存
3、Volatile关键字的语义分析
volatile作用：让其他线程能够马上感知到某一线程多某个变量的修改
（1）保证可见性
对共享变量的修改，其他的线程马上能感知到
不能保证原子性 读、写、（i++）
（2）保证有序性
重排序（编译阶段、指令优化阶段）
输入程序的代码顺序并不是实际执行的顺序
重排序后对单线程没有影响，对多线程有影响
Volatile
Happens-before
volatile规则：
对于volatile修饰的变量：
（1）volatile之前的代码不能调整到他的后面
（2）volatile之后的代码不能调整到他的前面（as if seria）
（3）霸道（位置不变化）
（3）volatile的原理和实现机制(锁、轻量级)
HSDIS --反编译—汇编
Java --class—JVM—》ASM文件
Volatile int a ;
Lock :a
4、Volatile的使用场景
（1）状态标志（开关模式）
public class ShutDowsnDemmo extends Thread{
private volatile boolean started=false;
@Override
public void run() {
while(started){
dowork();
}
}
public void shutdown(){
started=false;
}
}
（2）双重检查锁定（double-checked-locking）
DCL (单例模式)（7）
public class Singleton {
private volatile static Singleton instance;
public static Singleton getInstance(){
if(instance==null){
synchronized (Singleton.class){
instance=new Singleton();
}
}
return instance;
}
}
（3）需要利用顺序性
5、volatile与synchronized的区别
（1）使用上的区别
Volatile只能修饰变量，synchronized只能修饰方法和语句块
（2）对原子性的保证
synchronized可以保证原子性，Volatile不能保证原子性
（3）对可见性的保证
都可以保证可见性，但实现原理不同
Volatile对变量加了lock，synchronized使用monitorEnter和monitorexit monitor JVM
（4）对有序性的保证
Volatile能保证有序，synchronized可以保证有序性，但是代价（重量级）并发退化到串行
（5）其他
synchronized引起阻塞
Volatile不会引起阻塞