volatile修飾的變量的認(rèn)識和理解

　　一、volatile概念

　　談到volatile，理解原子性和易變性是不同的概念這一點很重要，volatile是輕量級的鎖，它只具備可見性，但沒有原子特性。如果你將一個域聲明為volatile，那么只要對這個域產(chǎn)生了寫操作，所有的讀操作都可以看到這個修改，即便使用了本地緩存也一樣，volatile會被立即寫入到主內(nèi)存中，而讀的操作就發(fā)生在主內(nèi)存中。在非volatile域上的原子操作不必刷新到主內(nèi)存中，所以讀操作的任務(wù)看不到這個值，如果多個任務(wù)在同時訪問某個域，那么這個域就應(yīng)該是volatile，否則這個域就應(yīng)該經(jīng)過同步來訪問，同步也會導(dǎo)致向主內(nèi)存中刷新。

　　使用volatile而不是synchronize的唯一安全的情況就是類中只有一個可變的域。個人認(rèn)為，第一選擇應(yīng)該是synchronize，這應(yīng)該最安全的方式 。如果并發(fā)水平不高，最好還是不要使用。

　　二、volatile變量的使用

　　在使用volatile變量時，應(yīng)當(dāng)考慮是否滿足下面這樣的要求：

　　對變量的寫入操作不依賴變量的當(dāng)前值

　　說白了volatile 變量不能用作線程安全計數(shù)器，類似于i++這種增量操作。增量操作符++不是原子的。這個操作分解開來看是先從堆內(nèi)存中獲得i值的副本放到緩存中，然后對副本值加1，最后再將副本值寫回到堆內(nèi)存的變量i中，是一個由讀取－修改－寫入操作序列組成的組合操作。

　　沒有用于其它變量的不變式條件中（lower小于upper）

　　/*

　　* volatile只保證lower與upper的最后寫入一定會被其它讀取的線程看到

　　* 但不能保證在lower或upper寫入時，另一個變量的值沒有發(fā)生變化

　　*/

　　private volatile int lower;

　　private volatile int upper;

　　public int getLower（） {

　　return lower;

　　}

　　public int getUpper（） {

　　return upper;

　　}

　　public void setLower（int lower） {

　　if （lower 》 upper）

　　throw new IllegalArgumentException（）;

　　this.lower = lower;

　　}

　　public void setUpper（int upper） {

　　if （upper 《 lower）

　　throw new IllegalArgumentException（）;

　　this.upper = upper;

　　}1234567891011121314151617181920212223242526

　　volatile變量就不適合用于不變性條件這種情況，以上下限為例，lower必須小于upper，這就是一種不變性條件，你可以理解為這是一種規(guī)則限制。它們都只有set與get方法，但在set方法里面加入了約束條件，這時，volatile的可見性就不能保證并發(fā)時，lower與upper之間的不變性條件（lower小于upper）一定成立了。

　　曾經(jīng)見到過這樣的一個面試題：

　　volatile 能使得一個非原子操作變成原子操作嗎？

　　答案是能的，在基本數(shù)據(jù)類型中l(wèi)ong和double是非原子性的，double 和 long 都是64位寬，因此對這兩種類型的讀是分為兩部分的，第一次讀取第一個 32 位，然后再讀剩下的 32 位，如果一個線程正在修改該 long 變量的值，另一個線程可能只能看到該值的一半（前 32 位）。但是將long與double加上volatile ，對變量的讀寫是原子性的

　　三、volatile的作用

　　volatile不是保護(hù)線程安全的。它保護(hù)的是變量安全。主要的功能是保護(hù)變量不被主函數(shù)和中斷函數(shù)反復(fù)修改造成讀寫錯誤。

　　volatile具備兩種特性：

　　保證此變量對所有線程的可見性，指一條線程修改了這個變量的值，新值對于其他線程來說是可見的，但并不是多線程安全的。

　　禁止指令重排序優(yōu)化。

　　Volatile和Synchronized四個不同點：

　　1 粒度不同，后者鎖對象和類，前者針對變量

　　2 syn阻塞，volatile線程不阻塞

　　3 syn保證三大特性，volatile不保證原子性

　　4 syn編譯器優(yōu)化，volatile不優(yōu)化