java基础理论学习笔记（1）——谈谈对volatile的理解？从可见性、非原子性、禁止指令重排详细解释

首先借用阳哥的脑图：

1、轻量级：是相对jvm的三个特性，volatile只实现了可见性、有序性来说的。

2、可见性：

如下图:线程工作时，会从堆中（主内存）里拷贝变量age=25到各自栈中（工作内存），当任一线程如t1修改值为37，回写到主内存时，需要保障其他所有线程都获知主内存的变量age已更新为37，这就是可见性，即对主内存的修改，得相互知道

内存模型JMM：分为堆、方法区、栈、寄存器

代码测试可见性，可利用main线程以及new一个子线程来印证，若未用volatile关键字修饰的变量，在子线程更新值后，对于main线程是不可见的，无法得到更新值。而使用了volatile之后，值更新线程间是互相可见的。得证volatile具有可见性。

2、非原子性

原子性：不可分割，完整性，线程在执行某个由多项步骤构成的任务时，中间不可以被加塞打断，需要让它完整执行所有步骤。

对于这多项步骤，要么全部成功，任务完成，要么就全部都失败，回退掉。类比数据库事务的原子性。

非原子性，就表示在线程对变量作业务时，volatile不能保障线程的每个任务的完整执行所有步骤。例如：

执行一个：number++自增运算，其任务有以下步骤：

getfield        //读
iconst_1	//++常量1
iadd		//加操作
putfield	//写操作

当高并发时，自增就会出错。比如某个时刻，有几个线程同时拿到number的值都是1的时候，第一个线程自增完成做putfield写操作时，同时其他线程在自己栈空间操作了阻塞在写操作中，等第一个完成后，陆续其他线程也写回了2.造成了写覆盖。相当于有部分线程的操作失效。

解决方案：1、对该业务过程加锁（synchronize修饰，但太杀鸡用牛刀了）；2、用jdk里面的atomicinteger API（建议），底层是CAS实现的，计算机原子指令

3、禁止指令重排

案例：

重排后，线程1的x取到了线程2初始化的a的值。导致错误

volatile有序性原理：

volatile应用场景

在DCL单例模式中（Double-Check-Lock）