volatile保证了可见性,一定程度保证了有序性,但不保证原子性。

可见性:当多个线程访问一个变量时,只要有一个线程改变了这个变量,其他线程也能马上看到这个变量最新的值。

原子性:不解释了,

有序性:程序执行代码的顺序。

为了效率是允许编译器和处理器对指定进行重排序,这就会影响多线程下的程序执行。

保证有序性是禁止指令重排序,例子单例模式的DCL(双重检查锁)。

happen-before原则:

1,统一线程中,前面的操作happen-before后续操作

2,监视器上的解锁操作happen-before其后续的加锁操作(Synchronized规则)

3,对volatile变量的写操作happen-before后续的读操作(volatile规则)

4,线程的start()方法happen-before该线程的所有后续操作(线程启动规则)

5,线程所有操作happen-before其他线程在该线程上调用join返回后的操作。

6,如果 a > b ,b>c , a>c 传递性。

这里再次申明A happens-before B不是A一定会在B之前执行,而是A的对B可见,

所以:观察加入volatile关键字和没有加入volatile关键字时底层代码,加入了volatile时会多出一个Lock前缀指令,相当于一个内存屏障,限制了内存操作的顺序。

volatile原理:

volatile可以保证线程可见性且提供了一定的有序性,但是无法保证原子性,在jvm底层volatile是采用了内存屏障来实现的。内存屏障的意思是禁止指令重排序。

在JMM中,线程之间的通信采用共享内存来实现的。volatile的内存语义是:

当写一个volatile变量时,JMM会把该线程对应的本地内存中的共享变量值立即刷新到主内存中。
当读一个volatile变量时,JMM会把该线程对应的本地内存设置为无效,直接从主内存中读取共享变量

总结:

volatile是一个轻量化的Synchronized,但不能完全替代,使用需要满足1)对变量的写操作不依赖当前值,2)该变量没有包含在具有其他变量的不变式中。

吧变量声明为volatile类型后,编译器与运行时都会注意到这个变量时共享的,因此不会讲该变量上的操作与其他操作仪器重排序,volatile变量不会被缓存在寄存器或者其他处理器不可见的地方,,因此在读取colatile变量时总会返回最新的值,而且用volatile不会产生阻塞,所以是比synchronized更轻量的同步机制。