死磕Java并发之Volatile
1. volatile定义与实现原理
volatile关键字提示线程每次从共享内存中读取变量，而不是从私有内存中读取，这样就保证了同步数据的‘可见性’。 但volatile关键字最致命的缺点是不支持原子性。
如果使用恰当的话，它比synchronized的使用和执行成本更低，因为它不会引起线程上下文的切换和调度。
Java编程语言允许线程访问共享变量，为了确保共享变量能被准确和一致地更新，线程应该确保通过排他锁单独获取这个变量。
1.1. volatile是如何保证可见性的呢？
有
volatile变量修饰的共享变量进行写操作的时候会多出lock addl $0x0,(%rsp);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的数据写回到系统内存。
2) 这个写回内存的操作会使得其他CPU里缓存了该内存地址的数据无效。
2. volatile变量自增运算测试
public class VolatileTest {
private static volatile int race = 0;
public static void increase() {
race++;
}
public static void main(String[] args) {
Thread[] threads = new Thread[20];
for (int i = 0; i < 20; i++) {
threads[i] = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int j = 0; j < 10000; j++) {
increase();
}
}
});
threads[i].start();
}
while (Thread.activeCount() > 1) {
Thread.yield();
}
System.out.println(race);
}
}
每次运行程序，输出结果都不一样，都是一个小于200000的数字，这是为什么呢？
使用javap反编译代码
...
public static void increase();
Code:
0: getstatic #2 // Field race:I
3: iconst_1
4: iadd
5: putstatic #2 // Field race:I
8: return
从字节码层面上很容易就分析出并发失败的原因了
当getstatic指令吧race的值渠道操作栈顶时，volatile关键字保证了race的值在此时是正确的。
但是在执行iconst_1、iadd指令的时候，其他线程可能已经把race的值加大了，而在操作栈顶的值就变成了过期的数据
所以putstatic指令执行后就可能把较小的值同步回主内存之中。
3. 指令重排
volatile规则：volatile变量的写，先发生于读，这保证了volatile变量的可见性