Java中volatile关键字是如何实现可见性和有序性的原理是什么？

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一、volatile关键字的意义分析

1.保证可见性：对共享变量的修改，其他线程能够立即知道。

2.保证有序性：防止指令重排，确保操作的顺序执行。

3.volatile的原理和实现机制：有volatile修饰的共享变量，每次读写都会直接操作主存，不依赖于缓存。

二、volatile的关键特性

1.不能保证原子性（如i++操作）。

2.保证有序性。

3.保证可见性。

一、volatile关键字的语义分析

1.保证可见性

对共享变量的修改，其他线程能够马上感知到。但不能保证原子性（i++）

2.保证有序性

3.volatile的原理和实现机制

有volatile修饰的共享变量进行写操作的时候会多出有 “lock”标志的汇编代码，Lock前缀的指令在多核处理器下会引发两件事情：

1）将当前处理器缓存行中的数据写回到系统内存中

2）这个写回内存的操作会使在其他cpu里缓存了该内存地址的数据无效。

二、volatile的使用场景

1.状态标志（开关模式）　　

package com.roy.http; public class ShutDownDemmo extends Thread{ private volatile boolean state = false; @Override public void run() { while(state){ System.out.println("我在做工作"); } } public void shutDown(){ state = false; } }

当调用shutDown方法时，里面只有一个赋值操作，所以它是原子性的，同时state字段是volatile的，所以当值发生变化时其它线程会立即察觉到。

2.双重检查锁定（double-checked-locking)

package com.roy.http; public class Singleton { private volatile static Singleton instance; public static Singleton getInstance(){ if (instance==null) { synchronized (Singleton.class) { instance = new Singleton(); } } return instance; } }

单例模式中使用双重检查锁定。

三、volatile和synchronized的区别

1.使用上的区别

volatile只能修饰变量，而synchronized只能修饰方法和语句块。

2.对原子性的保证

volatile不能保证原子性，synchronized保证了原子性。

3.对可见性的保证

两者都能保证可见性，但实现原理不同

volatile对变量添加了lock，synchronized使用monitorenter和monitorexit。

4.对有序性的保证

volatile能保证有序，synchronized也能保证有序，但是代价大

5.其他

synchronized会引起阻塞，volatile不会引起阻塞。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持自由互联。