线程安全性-volatile

引
今晚读了新同事关于P2P做种的Java 代码，Code风格很漂亮，但仔细多看几眼，就会出现瑕疵。其中有一点关于线程的安全性，还是觉得有必要拿出来说说。

代码的意图是利用一个标识性Boolean变量来控制一个线程的开启（Service）与结束（Shutdown）。
A类：

private Boolean isStarted = false;

public void start () {
	isStarted = true;
	while(isStarted){
		// do something
}
}

public void stop() {
	isStarted = false;
}

看完上段代码，不少朋友应该知道问题出现在了什么地方。没错，A类是线程不安全的，其他线程对isStarted 变量的修改，对于A线程类来说，会发生不可预知的问题。

对象的可见性
在一个单线程化的环境里，如果向一个变量先写入值，然后在没有写干涉的情况下读取这个变量，那么会得到预料之中的相同返回值。但是当读和写发生在不同的线程中时，通常不能保证读线程及时地读取其他线程写入的值，甚至可以说根本不可能。为了确保跨线程写入的内存可见性，需使用同步机制。

private static boolean ready;
	private static int number;

	private static class ReaderThread extends Thread
	{
		public void run() {
			while(!ready)
			Thread.yield();
			System.out.println(number);
		}
	}

	public static void main(String[] args){
		new ReaderThread().start();
		number = 42;
		ready = true;
	}

上段代码看起来最终执行的结果会是输出42，但事实上，它很有可能会输出0，甚至永远不会终止。这是因为没有使用恰当的同步机制。也就是说没能保证number和ready 的值对读线程是可见的。

很奇怪吧，但事实确实如此，因为对于读线程来说，ready 的值可能永远不可见，甚至会输出0，因为在对number赋值之前，主线程就已经写入ready，并对读线程写见。Okay，这是一种“重排序”（在单线程中，只要重排序不会对结果产生影响，那就不能完全保证其中的操作一定是按照程序所写的那样。 这是JVM的编译器为了充分利用多核处理器性能而设计的，这方面不了解的朋友可以了解一下Java存储模型）。

这种情况在我的项目中发生，是非常的可怕的。幸运的是被发现了，且Java提供了一个简单的方法来避免这个问题。

Volatile变量
Java提供了一种同步的弱形式（这也是一种以锁的形式出现的）：volatile变量。它确保对一个变量的更新以可预见的方式通知其他的线程。当一个域声明为volatile类型后，编译器和运行时会监视这个变量：它是共享的，而且对它的操作不会与其他的内存操作一起被重排序。

volatile boolean asleep;
	...
		while (!asleep)
		{
			countSomeSheep();
		}

一个典型的volatile变量应用：检查状态标记，以确定是否退出一个循环。为了保证执行检查的线程能够注意到asleep已被其他线程修改。Asleep标记就必须为volatile。Okay, 这里同样可以使用锁来代替volatile，一样能保证对asleep变量修改的可见性。

最后说说volatile与锁的区别：
加锁可以保证可见性与原子性，然而volatile变量只能保证可见性