JUC之volatite关键字

在之前对单例模式的介绍中，我提到了volatite，在那篇文章中，我们使用volatite是为了保证线程安全，那么volatite是否能够完全保证线程安全呢？

首先，线程安全需要考虑以下三个方面：

1. 可见性：一个线程对共享变量进行修改，另一个线程能看到最新结果
2. 有序性：一个线程内代码按编写顺序执行
3. 原子性：一个线程内多行代码以一个整体运行，期间不能有其他线程的代码插队

直接说结论，volatite可以保证共享变量的可见性和有序性，但是不能保证原子性。

为什么不能保证原子性？

举个例子，对volatite修饰的变量进行加或减操作时，会进行四步操作：

1. 取出该变量的值
2. 取出要增加的数
3. 把两者相加（减），从而得到和（差）
4. 把和（差）赋值给该变量

对变量用volatite修饰，并不能保证该变量在执行加或者减操作时，并不能保证四个步骤是一次性连着完成的。这就无法保证原子性了。

volatite保证可见性的原理

当我们没有选择-Xint选项时，JIT可能会对我们的代码进行优化。如果JIT发现我们长时间特别多次地读取一个变量的值都一样，就会“帮助”我们优化这段代码，在这之后，我们对这个值进行修改的时候，我们的代码就不一定能见到值的修改，因为JIT以及优化了这段代码，这个变量在这段代码的机器码中可能已经是一个定值了。这就无法保证可见性了。

而选择-Xint，则是在告诉虚拟机，我只想用解释器，而不使用JIT优化，从而避免了这个问题。

但是选择-Xint有个很大的缺点是，这意味着整个代码都没有选用JIT优化，从而严重降低了代码的执行效率。

这个时候，使用volatite关键字修饰变量，就可以很好地解决这个问题：这意味着告诉虚拟机，针对这个变量，不进行JIT优化，这就保证了可见性，也保证了效率。

volatite保证有序性的原理

volatite是使用内存屏障保证有序性的。使用内存屏障后，我们可以保证对“写操作”，“对修饰的变量的写操作”一定晚于“原代码中早于‘对修饰的变量的写操作’的写操作”；对“读操作”，“对修饰变量的读操作”一定早于“源代码中晚于’对修饰变量的读操作‘的读操作”。看起来好像有点绕口，我们用代码举个例子：

假设我们对c变量用volatite关键字进行修饰，而a和b两个变量则没有：

a = 1;
b = 2;
c = 3;

不管a = 1和b = 2的执行顺序怎么样，c = 3一定在两者之后执行。

d = c;
e = b;
f = a;

不管e = b和f = a的执行顺序怎么样，d = c一定在两者之前执行。