什么是volatile关键字

volatile 关键字在多线程程序中起着很重要的作用。当多个线程操作同一个变量时，每个线程将拥有对那个变量的本地缓存拷贝，因此，当某一个线程修改了这个变量的值时，实际上修改的是它本地缓存中的变量值，而不是主内存中的变量值，操作这个变量的其他线程并不知道这个变量的值被改变了。为了避免这种情况，我们可以用 valatile 关键字声明这个变量，用 valatile 声明了这个变量之后，变量将不在本地缓存中保存，而在主内存中保存，当有线程修改了它的值以后，它的更新值将被更新到主内存当中，随后，其他线程也能访问更新后的值。当一个变量被声明为 volatile 后，java 内存模型确保所有使用该变量的线程能看到相同的、一致的值。

volatile关键字使用

首先，创建 VolatileData 类，代码如下：

public class VolatileData {//声明为volatile类型private volatile int counter = 0;/*** 返回counter变量的值* @return*/public int getCounter() {return counter;}/*** 自增counter变量的值*/public void increaseCounter() {++counter;}
}

接下来创建 VolatileThread 类，代码如下：

public class VolatileThread extends Thread {private final VolatileData volatileData;public VolatileThread(VolatileData volatileData) {this.volatileData = volatileData;}/*** 调用VolatileData类中的两个方法，进行取值和自增操作*/@Overridepublic void run() {int oldValue = volatileData.getCounter();System.out.println("[Thread " + Thread.currentThread().getId() + "]: Old value = " + oldValue);volatileData.increaseCounter();int newValue = volatileData.getCounter();System.out.println("[Thread " + Thread.currentThread().getId() + "]: New value = " + newValue);}}

最后，创建 VolatileMain 类，对以上程序进行测试，代码如下：

public class VolatileMain {private final static int TOTAL_THREADS = 2;public static void main(String[] args) throws InterruptedException {VolatileData volatileData = new VolatileData();Thread[] threads = new Thread[TOTAL_THREADS];for(int i = 0; i < TOTAL_THREADS; ++i)threads[i] = new VolatileThread(volatileData);//开始读取变量值的操作for(int i = 0; i < TOTAL_THREADS; ++i)threads[i].start();//等待所有线程操作终止for(int i = 0; i < TOTAL_THREADS; ++i)threads[i].join();}
}

在 VolatileMain 类中，使用了两个线程来访问 volatile 变量，输出如下：

[Thread 10]: Old value = 0
[Thread 11]: Old value = 0
[Thread 10]: New value = 1
[Thread 11]: New value = 2

从输出可以看到，首先，两个线程都输出了相同的值，接着，在 increaseCounter 方法被调用之后，两个线程都访问和输出了最新的 volatile 变量的值。

happens-before 关系

在使用 volatile 关键字时，不得不提一下 java 内存模型的 happens-before 关系。happens-before 关系是 java 内存模型的一个重要方面。它建立在两个不同的事件之间，使第一个事件对对象的所有改变都可以被第二个事件看到和反映出。比如当一个线程对 volatile 变量进行写操作后，另一个线程随后访问该变量，happens-before 关系就建立了。因此，所有对 volatile 变量的改变对其他线程来说是可见的。

需要注意的

当在程序中使用 volatile 关键字时，我们必须注意以下几点：

• volatile 关键字并不能消除原子之间的同步操作的需要，因为内存一致性错误仍然是可能的

• 使用原子变量比使用 synchronized 同步代码更有效率，但是为了避免内存一致性错误，需要作出额外的努力

• volatile 关键字不能替代 synchronized 同步代码块和方法