volatile相关面试题

1.volatile是java虚拟机提供的轻量级的同步机制

(1)保证可见性(2)不保证原子性(2禁止指令重排

2.volatile 写读的内存语义
 JMM的过程如下

volatile内存语义实现
JMM采取保守策略对volatile读写插入内存屏障：

1）每个 volatile 写前插入 StoreStore屏障

2）每个 volatile 写后插入 StoreLoad屏障

3）每个 volatile 读后插入 LoadLoad屏障

4）每个 volatile 读后插入 LoadStore屏障

由于volatile仅保证对单个volatile变量的读写具有原子性，而锁的互斥执行的特性可以确保对整个临界区代码的执行具有原子性。功能上，锁更强大；在可伸缩性和执行性能上，volatile更有优势。

3.volatile和synchronized的区别？

（1）volatile保证变量的可见性，即只保证了对volatile变量读和写操作的原子性，并不能保证对i++这种复合操作的原子性。   而synchronized则是锁定当前临界资源，只有当前线程可以访问该资源，其他线程被阻塞住。保证了可见性和原子性。

（2）volatile仅能使用在变量级别；synchronized则可以使用在变量、方法、和代码块和类。

（3）volatile不会造成线程的阻塞；synchronized可能会造成线程的阻塞。
 

4.双端检锁（DCL）机制是线程安全的吗？

DCL不一定是线程安全的，原因是有指令重排的存在，加入volatile可禁止指令重排。

原因在于在一个线程执行检测时，读取道德instance不为null，instance的引用对象可能没有完成初始化。

instance=new  SingletonDemo();可以分为一下3个步骤：

(1) memory=allocate//分配内存空间

(2)instance(memory)//初始化对象

(3)instance=memory//设置instance指向刚分配的内存地址，此时instance!=null

步骤2和步骤3不存在数据依赖关系，而且无论重排前还是重排后程序的执行结果在单线程中没有改变，因此这种重排优化是允许的。
4. memory = allocate(); //分配对象内存空间
5. instance = memory; //设置instance指向刚分配的内存地址，此时instance != null,但是对象还没有初始化完成！
6. instance(memory); //初始化对象

但是指令重排只会保证穿行语义的执行的一致性（单线程），但并不会关心多线程间的语义一致性。所以当一条线程访问instance不为null时，由于instance实例未必已初始化完成，也就造成了线程安全问题。
 

public class VolatileDclDemo {
    //private static VolatileDclDemo instance;
    private static volatile VolatileDclDemo instance;

    public VolatileDclDemo() {
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t VolatileDclDemo构造方法VolatileDclDemo()");
    }

    //DCL(Dooble Check Lock 双端检索机制)
    public VolatileDclDemo getInstance(){
        if (instance == null){
            synchronized (VolatileDclDemo.class){
                if (instance == null){
                    instance = new VolatileDclDemo();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

}
7.volatile为什么不能保证其原子性

volatile只能对单个变量读写具有原子性、但是对于volatile++这样的符合操作

就无能为力了，为下面的例子：

public class Test {
    public volatile int inc = 0;
 
    public void increase() {
        inc++;
    }
 
    public static void main(String[] args) {
        final Test test = new Test();
        for(int i=0;i<10;i++){
            new Thread(){
                public void run() {
                    for(int j=0;j<1000;j++)
                        test.increase();
                };
            }.start();
        }
 
        while(Thread.activeCount()>1)  //保证前面的线程都执行完
            Thread.yield();
        System.out.println(test.inc);
    }