### volatile是Java虚拟机提供的一种轻量级的同步机制 - 保证可见性 - 不保证原子性（如何解决）：不建议使用Synchronized，太重量级，建议使用带原子性的对象AtomicInteger - 禁止指令重排：多线程环境中线程交替执行，由于编译器优化重排的存在，两个线程中使用的变量能否保证一致性是无法确定，结果无法预测。volatile实现禁止指令重排优化，从而避免多线程环境下程序出现乱序执行的现象。 #### 什么是指令重排 计算机在执行程序时，为了提高性能，编译器和处理器常常会对指令做重排，一般分为以下3种：  - 单线程环境里面确保程序最终执行结果和代码顺序执行的结果一致。 - 处理器在进行重排序时必须要考虑指令之间的**数据依赖性**， 如下代码：  系统进行重排的结果可能是： 1234，2134，1324，但不会是4123，因为重排时需要考虑数据的依赖性。 - 多线程环境中线程交替执行，由于编译器优化重排的存在，两个线程中使用的变量能否保证一致性是无法确定的，结果无法预测，如下图：  ### volatile实现原理 先了解一个概念，内存屏障（Memory Barrier）又称内存栅栏，是一个CPU指令，他的作用有两个： 1. 保证特定操作的执行顺序。 2. 保证某些变量的内存可见性（利用该特性实现volatile的内可见性） 由于编译器和处理器都能执行指令重排优化，如果在指令间插入一条Memory Barrier则会告诉编译器和CPU，不管什么指令都不能和这条Memory Barrier指令重排序，也就是说通过插入内存屏障禁止在内存屏障前后的指令执行重排序优化，内存屏障另外一个作用是强制刷出各种CPU的缓存数据，因此任何CPU上的线程都能读取到这些数据的最新版本。  ### ### JMM（JAVA内存模型） > JMM（JAVA 内存模型 Java Memory Model，简称JMM）本身是一种抽象概念，并不真实存在，它描述的是一组规则或规范，通过这组规范定义了程序中各个变量（包含实例字段，静态字段和构成数组对象的元素）的访问方式。 #### JMM的特性 - 可见性：各个线程对主内存中共享变量的操作都是各个线程各自拷贝到自己的工作内存进行操作，完成后再写回到主内存中，一个线程修改主物理内存的值，其他线程马上获得通知。 - 原子性：不可分割，完整性，也即某个线程在做某个具体业务时，中间不可以被加塞或者被分割，需要整体完整，要么同时成功，要么同时失败。 - 有序性：确保程序指令的有序执行。 #### JMM关于同步的规定 1. 线程解锁前，必须把共享变量的值刷新回主内存 2. 线程加锁前，必须读取主内存的最新值到自己的工作内存 3. 加锁解锁是同一把锁 由于JVM运行程序的实体是线程，而每个线程创建时JVM都会为其创建一个工作内存（有些地方叫栈空间），工作内存是每个线程的私有数据区域，而Java内存模型中规定所有变量都存储在主内存，主内存是共享内存区域，所有线程都可以访问，但线程对变量的操作（读取赋值等）必须在工作内存中进行，首先要将变量从主内存拷贝到自己的工作内存空间，然后对变量进行操作，操作完成后再写回主内存，不能直接操作主内存中的变量，各个线程中的工作内存中存储着主内存的**变量副拷贝**，因此不同线程间无法访问对方的工作内存，线程间的通信（传值）必须通过主内存来完成，其简要访问过程如下图： :-: