10. 并发终结之Volatile
volatile关键字的作用：保障可见性、保障有序性以及保障long/double类型的变量读写操作的原子性
需要注意的是volatile仅仅只能保障被修饰变量的读、写操作的原子性，且这个赋值的过程不能涉及任何共享变量（比如volatile a++或者volatile a = volatile b + 1）。
注意一点volatile Object o = new Object()，虽然之前说new Object()操作可以分为三步：
1 objRef = allocate(Object.class)分配Object实例所需要的内存空间，并获得一个指向该空间的引用
2 invokeConstructor(objRef)调用Object的构造器初始化objRef所指向的Object实例
3 o = objRef 将实例引用objRef赋值给实例变量o
而volatile仅仅只能保证第3步赋值操作的原子性，但是步骤1，2不涉及共享变量，所以整个赋值操作都可以看做是原子操作，且volatile避免了2，3步骤的重排序，可以解决单例模式双重检测锁DCL的问题。
volatile的可见性
volatile变量的写操作类似释放锁的效果，volatile变量的读操作类似获取锁的效果。
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volatile写操作，会在该操作之前插入一个释放屏障（Release Barrier），以及操作之后会插入一个存储屏障（Store Barrier）。
Release Barrier禁止该屏障前的任何读、写与屏障后的volatile写操作进行重排序，从而保证了volatile写操作之前的任何读、写都会优先于volatile写被提交，意味着其他读线程看到写线程对volatile写更新的值时，volatile写之前的那些读、写操作对于该读线程也是可见的；
Store Barrier则保证volatile写以该操作前的任何读写的更新同步到主内存，方便其他读写线程的可见性。
image.png
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volatile读操作，会在该操作之前插入加载屏障（Load Barrier），以及操作之后插入获取屏障（Acquire Barrier）。
Load Barrier通过刷新处理器缓存，从主内存同步共享变量（可能是多个变量）的修改（读线程的Load Barrier和写线程的Store Barrier保障了volatile的写对volatile的读的可见性，只是与锁不同的是，volatile不具备排他性，只能保证获取值的相对新值，即读线程读到共享变量值的那一刻，会丢失别的写线程对该共享变量的更新）。
Acquire Barrier保证了volatile读操作与屏障后面的任何读、写操作的重排序，也就保证了volatile读之后的读、写操作开始之前，写线程对相关共享变量（包括volatile写以及普通写）的更新对当前线程可见。
image.png
public class TestVolatile {
private volatile boolean result = false;
public void writer() {
result = true;
System.out.println("set");
}
public static void main(String[] args) {
TestVolatile test = new TestVolatile();
new Thread(() -> {
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
test.writer();
}).start();
while (!test.result) {
}
System.out.println("------");
}
}
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如果不加volatile就只打印set，不能正常退出
如果加了volatile
set
------
并正常退出
Volatile可以看做是给JIT的一个提示，相当于告诉JIT相应的变量值可能被其他线程修改，从而使JIT不去做一些优化，而避免可见性问题。
此外针对于volatile修饰的数组或者引用类型变量，volatile只能保证读线程能够读到共享变量的相对新值，而不能保证相应对象内部字段（实例变量、类变量）的相对新值。
Volatile与锁相比，是一种更轻量级的同步机制，因为在使用这些变量时不会发生上下文切换或线程调度等操作。但是比普通读写更高，因为处理器缓存失效，每次都要去主内存中读取。
