java volatile关键字详解

嗯，其实以前就一直没有把volatile关键字的具体意思搞清楚，只是隐隐约约觉得好像是防止对这个关键字修饰的变量的访问和操作进行优化。。。。

要搞清楚volatile关键字，首先要从内存说起，在jvm中，每一个线程的运行都有属于它自己的线程栈，当我们在线程中访问一个公共变量的时候，这个值可能会被最终引用到当前线程的本地栈中保存一个副本（这也和现在多处理器有关，每一个处理器都有自己的本地缓存），也就是说以后我们访问这个变量就有可能获得的是本地的这个副本，而不是实际的那个全局的变量，那么多个线程实际引用的变量就有可能出现不一样的时候，其可以用如下的图简单的表示一下：



。。。。。。如果我们用volatile关键字来修饰这个变量，那么情形就会发现一些变化：

当前线程的本地栈将不会保存该变量的副本，而且每次对这个变量的修改都会反应到主存当中去，而不是暂时更新到本地的副本，这样也就保证了多个线程访问同一个volatile修饰的变量的时候，都是从主存中获取的同一个变量。。。

通过这样的机制也就能够保证一定的原子性，例如对变量简单的赋值与返回操作。。。。

那么在这种情形下，图形就变成了这样：



但是volatile只是在前面的情况下可以保证原子性（简单的返回与赋值操作），但是在如下情况下并不能保证原子性：

（1）当这个变量的值依赖于它之前的值

（2）这个变量的值依赖于另外一个变量的值

对于上述的情况，用下面的代码来说明：package newfjs;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class VolatileTest {
public static volatile int a = 0;
//public static AtomicInteger a = new AtomicInteger();
public static void incr() throws InterruptedException {
a++;
//a.getAndIncrement();
Thread.currentThread();
Thread.sleep(100);
//a.getAndIncrement();
a++;
}

public static void main(String args[]) throws InterruptedException {
Thread[] nthreads = new Thread[1000];
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
(nthreads[i] = new Thread(new Runnable(){

@Override
public void run() {
// TODO Auto-generated method stub
try {
VolatileTest.incr();
} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}

})).start();
}
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
nthreads[i].join();
}
System.out.println(VolatileTest.a);
}
}
一般情况下，我们会认为输出是2000，但其实输出会低于2000，为什么是这种情况呢，因为处理器是多核的，那么就会出现多个线程同时运行的场景，虽然他们获取a的值都是获取是一样的，但是他们接下来都执行了加1的操作，这个就会引起不一致了。。。。。
不过上面注释的地方提供了另外一种方法，那就是AtomicInteger类型，这个是java的concurrent库中定义的，定义了很多的原子操作。。。。

其实这也是为什么今天跑过来看Volatile，因为在分析netty的多线程的时候看到了AtomicIneger，也就顺便看了Volatile关键字了。。。