volatile 关键字

Volatile可以看做一种轻量级的锁，但又和锁有些不同。

这边看个例子，多线程执行generateSerialNumber时候，每次结果都是不同。

private static volatile int serialNum = 0;

public static int generateSerialNumber(){
    return serialNum++;
}

问题出在了 serialNum++ 这条语句上，它不是一个原子化的，实际上是read-modify-write三项操作，这就有可能使得在线程1在write之前，线程2也访问到了nextSerialNum，造成了线程1和线程2得到一样的serialNumber。

在 java 垃圾回收整理一文中，描述了jvm运行时刻内存的分配。其中有一个内存区域是jvm虚拟机栈，每一个线程运行时都有一个线程栈，

线程栈保存了线程运行时候变量值信息。当线程访问某一个对象时候值的时候，首先通过对象的引用找到对应在堆内存的变量的值，然后把堆内存

变量的具体值load到线程本地内存中（内存中值为写入操作后最新的），建立一个变量副本，之后线程就不再和对象在堆内存变量值有任何关系，而是直接修改副本变量的值，在修改完之后的某一个时刻（线程退出之前），自动把线程变量副本的值回写到对象在堆中变量。这样在堆中的对象的值就产生变化了。下面一幅图

这一些操作并不是原子性，也就是 在read load之后，如果主内存count变量发生修改之后，线程工作内存中的值由于已经加载，不会产生对应的变化，所以计算出来的结果会和预期不一样

对于volatile修饰的变量，jvm虚拟机只是保证从主内存加载到线程工作内存的值是最新的

volatile可以保证线程可见性且提供了一定的有序性，但是无法保证原子性。在JVM底层volatile是采用“内存屏障”来实现的。

上面那段话，有两层语义

1. 保证可见性、不保证原子性
2. 禁止指令重排序

第一层语义就不做介绍了，下面重点介绍指令重排序。

在执行程序时为了提高性能，编译器和处理器通常会对指令做重排序：

1. 编译器重排序。编译器在不改变单线程程序语义的前提下，可以重新安排语句的执行顺序；
2. 处理器重排序。如果不存在数据依赖性，处理器可以改变语句对应机器指令的执行顺序；

归纳

a) 它对于多线程，不是一种互斥（mutex）关系。
b) 用volatile修饰的变量，不能保证该变量状态的改变对于其他线程来说是一种“原子化操作”。用volatile修饰的变量，线程在每次使用变量的时候，都会读取变量最新的值。volatile很容易被误用，用来进行原子性操作。

c）指当多个线程访问同一个变量时，一个线程修改了这个变量的值，其他线程能够立即看得到修改的值。

d）对volatile变量的写操作 happen-before 后续的读操作。 （详解请跳转：java内存模型之happen-before）

f） 有序性即程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行.

所以，在使用Volatile时，需要注意

1.对变量的写操作不依赖当前值；

2.该变量没有包含在具有其他变量的不变式中。