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写在前面：synchronized和volatile关键字的作用、区别？
写在前面：synchronized和volatile关键字的作用、区别？
一旦一个共享变量（类的成员变量、类的静态成员变量）被volatile修饰之后，那么就具备了两层语义：
●保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性，不保证原子性，即一个线程修改了某个变量的值，这新值对其他线程来说是立即可见的。
●禁止进行指令重排序。
· volatile本质是在告诉jvm当前变量在寄存器（工作内存）中的值是不确定的，需要从主存中读取；synchronized则是锁定当前变量，只有当前线程可以访问该变量，其他线程被阻塞住。
· volatile仅能使用在变量级别；synchronized则可以使用在变量、方法级别的。
· volatile仅能实现变量的修改可见性，并不能保证原子性；synchronized则可以保证变量的修改可见性和原子性。
· volatile不会造成线程的阻塞；synchronized可能会造成线程的阻塞。
· volatile标记的变量不会被编译器优化；synchronized标记的变量可以被编译器优化。
Demo1（不使用volatile，不保证可见性）
我们说volatile只能用来修饰变量，那么这个例子中，没有使用volatile修饰静态内部类中的continuePrint变量，它的初始值为true，在main线程中，开启子线程之后，它会去执行printStringMethod方法，然后打印打印一句话，之后是一个循环while（continuePrint） {} ，对于这个子线程来说，它的这个while循环是一直成立的，所以它会一直在这执行这个空内容的while循环。而main睡眠1秒之后，它将continuePrint的值修改为了false，那么这个时候子线程能否知道、并且终止while循环呢？答案是不能，因为continuePrint这个局部变量是子线程独占的，我们都知道局部变量存储在栈空间中，而每个线程的栈空间都是独立不共享的，它们共享的仅仅是堆区和方法区。所以即使你的main主线程修改了continuePrint变量为false，但是在子线程的眼中，continuePrint变量仍然为true。所以执行结果中就会一直卡在这里了。
package com.szh.volatiletest; /** * volatile保证可见性 */ public class Test01 { public static void main(String[] args) { PrintString ps=new PrintString(); //开启子线程，让子线程执行 ps 对象中的 printStringMethod() 方法 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { ps.printStringMethod(); } }).start(); //main线程睡眠1000ms try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("在main线程中修改打印标志"); /* main线程在这里对 continuePrint 做了修改，但是子线程中是读取不到的 解决办法：使用 volatile 关键字修饰 continuePrint volatile 关键字的作用可以强制线程从公共内存中读取数据，而不是从工作内存中读取 */ ps.setContinuePrint(false); } static class PrintString { private boolean continuePrint=true; public PrintString setContinuePrint(boolean continuePrint) { this.continuePrint=continuePrint; return this; } public void printStringMethod() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始......"); while (continuePrint) { } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "结束......"); } } }
那么，如何才能使main线程修改完continuePrint变量的值之后，在子线程中也可以读取到呢？答案就是使用 volatile 关键字。
Demo2（使用volatile，保证可见性）
首先说一下，volatile 关键字的作用就是使变量在多个线程之间是可见的！！！
在上个例子的基础上，我们将continuePrint变量的修饰符中添加上 volatile，那么这个变量对于main主线程、Thread-0子线程都是可见的了。也就是说，当Thread-0子线程执行到while（continuePrint）{} 时，先执行一会这个空的循环体，然后main主线程将continuePrint变量修改为了false，这个时候，Thread-0子线程就可以读取到continuePrint变量被修改为了false，那么while循环就不成立了，自然而然的就结束了。
package com.szh.volatiletest; /** * volatile保证可见性 */ public class Test01 { public static void main(String[] args) { PrintString ps=new PrintString(); //开启子线程，让子线程执行 ps 对象中的 printStringMethod() 方法 new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { ps.printStringMethod(); } }).start(); //main线程睡眠1000ms try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("在main线程中修改打印标志"); /* main线程在这里对 continuePrint 做了修改，但是子线程中是读取不到的 解决办法：使用 volatile 关键字修饰 continuePrint volatile 关键字的作用可以强制线程从公共内存中读取数据，而不是从工作内存中读取 */ ps.setContinuePrint(false); } static class PrintString { private volatile boolean continuePrint=true; public PrintString setContinuePrint(boolean continuePrint) { this.continuePrint=continuePrint; return this; } public void printStringMethod() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "开始......"); while (continuePrint) { } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "结束......"); } } }
Demo3（volatile不保证原子性）
这个例子演示volatile不保证原子性。
在main主线程中创建10个子线程，这10个子线程分别去执行1000次count++操作，那么根据简单的逻辑推理，这10个子线程的执行结果应该是类似于：1000，4000，8000，2000，......这样的，都是10的整数倍，但是从输出结果中看到，并非如此。
这里的原因可能有：①其中一个子线程的for循环还未执行完，另外的子线程就抢走了你的CPU执行权，另外的子线程开始执行它的for循环了，而此时的count变量因为有volatile修饰，所以count对其他子线程是可见的。
②其中一个子线程的count++操作执行到一半时，被另外的子线程抢走了CPU的执行权。（所以说这里的count++并不是原子性操作）
那么，Java中有两种方式实现原子性: 一种是使用锁; 另一种利用处理器的 CAS(Compare and Swap)指令。
锁具有排它性，保证共享变量在某一时刻只能被一个线程访问。CAS 指令直接在硬件(处理器和内存)层次上实现，看作是硬件锁。
package com.szh.volatiletest; /** * volatile不保证原子性 */ public class Test02 { public static void main(String[] args) { //在main线程中创建10个子线程 for (int i = 0; i < 10; i++) { new MyThread().start(); } } static class MyThread extends Thread { public volatile static int count; public static void addCount() { for (int i = 0; i < 1000; i++) { count++; } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " count = " + count); } @Override public void run() { addCount(); } } }
