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volatile概述

作用：

特点：

对比：

底层原理：

volatile如何保证可见性的

volatile如何保证有序性

为什么volatile不保证原子性

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volatile概述

volatile可以理解为轻量级的synchronized。但他与synchronized不同，volatile只修饰变量，无法修饰方法和代码块。

作用：

防止指令重排序； 保持线程的可见性（可保障读操作是绝对准确的）

作用的解释：

1、计算机里面的指令重排序：计算机可能不按照我们写的代码指令顺序执行，而是会自己进行指令重排序（流水线技术）

2、可见性：指其中一个线程对共享变量做出操作的时候，其他线程可以准确无误地读出它的改变

（注意：final也有防止指令重排序，保障多线程下线程可见性的作用）

特点：

虽然volatile可保障读操作是绝对准确的（保证可见性），但读完之后往回写时，不能保证他是写准确的（不保证原子性）。（可能在“读后 写前”已经被其他线程修改啦）

对比：

synchronized锁可以保证写后读，保证读写操作的准确性（保证可见性+原子性），但是volatile锁只保证读操作的准确性

底层原理：

volatile如何保证可见性的

当对volatile变量进行写操作的时候，JVM会向处理器发送一条lock前缀的指令，当CPU发现这个指令时，立即会做两件事情：

将当前内核中的线程的缓存中的变量回刷新到系统主存中；
通知其他内核里缓存的该共享变量内存地址无效；

由此保证多线程可见性。

        MESI的核心的思想是：当CPU写数据时，如果发现操作的变量是共享变量，即在其他CPU中也存在该变量的副本，会发出信号通知其他CPU将该变量的缓存行置为无效状态，因此当其他CPU需要读取这个变量时，发现自己缓存中缓存该变量的缓存行是无效的，那么它就会从内存重新读取。

volatile如何保证有序性

 volatile是通过内存屏障来禁止指令重排的，这就保证了代码的程序会严格按照代码的先后顺序执行。这就保证了有序性。被volatile修饰的变量的操作，会严格按照代码顺序执行，load->add->save 的执行顺序就是：load、add、save。如经典的双重校验锁必须加volatile的问题，就是因为volatile加了内存屏障。

为什么volatile不保证原子性

volatile仅保证单个操作的原子性：在Java中，volatile仅保证对单个volatile变量的读操作和写操作是原子的。这意味着，当一个线程读取或写入一个volatile变量时，这个操作是不可中断的。但是，这并不意味着复合操作（如i++）是原子的。

复合操作的非原子性：对于像i++这样的复合操作，它实际上包含三个步骤：读取i的值、将i的值加1、将新值写回i。由于volatile只能保证每个步骤的原子性，而不能保证整个复合操作的原子性，因此当多个线程同时执行这样的操作时，就可能出现数据不一致的问题。

内存可见性与原子性的区别：volatile通过内存屏障等机制保证了变量的内存可见性，即当一个线程修改了volatile变量的值后，这个新值对其他线程是立即可见的。然而，这并不意味着volatile能够保证复合操作的原子性。内存可见性和原子性是两个不同的概念，前者关注的是变量值的传播速度，而后者关注的是操作的不可分割性。