可见性

在一个单线程程序中，如果向一个变量先写入值，然后在没有写干涉的情况下读取这个变量，会得到相同的返回值。但是当读和写发生在不同的线程中时，就不能保证读线程及时地读取其他线程写入的值。在JAVA中所有实例域、静态域和数组元素存储在堆内存中，堆内存在线程之间共享，局部变量，方法定义参数和异常处理器参数不会在线程之间共享，它们不会有内存可见性问题，也不受内存模型的影响。为了确保跨线程写入的内存可见性，必须使用同步机制

下例是主线程和读线程两个线程访问共享变量ready和number。主线程启动读线程，然后把number的值设为42，ready的值赋为true。读线程进行循环，直到发现ready的值变为true,然后打印出number的值。虽然看起来会输出42，但事实上，它很有可能打印出0，或者根本不会终止。这是因为它没有使用恰当的同步机制，没能保证主线程写入ready和number的值对读线程是可见的

package com.henrysun.javaSE.bfbc;

/**

* 在没有同步的情况下共享变量(不要这样做)

* 重排序现象

* @author Sam Flynn

*

*/

public class GongXiangBianLiangReordering {

private static boolean ready;

private static intnumber;

private static class ReaderThread extends Thread

{

public void run()

{

while(!ready)

{

Thread.yield();

}

System.out.println(number);

}

}

/**

* @param args

*/

public static void main(String[] args) {

new ReaderThread().start();

number=42;

ready=true;

}

}

重排序现象

上面的例子中，可能会打印0，因为早在对number赋值之前，主线程就已经写入ready并使之对读线程可见，这叫做“重排序(reordering)”现象。

这里处理器A和处理器B可以同时把共享变量写入自己的写缓冲区(A1，B1)，然后从内存中读取另一个共享变量(A2，B2)，最后才把自己写缓存区中保存的脏数据刷新到内存中(A3，B3)。当以这种时序执行时，程序就可以得到x = y = 0的结果

锁和可见性

锁不仅仅是关于同步互斥的，也是关于内存可见的。当线程A执行一个同步块时，线程B也随后进入了被同一个锁监视的同步块中，这时可以保证，在锁释放之前对A的可见的变量的值，B获得锁之后同样是可见的。换句话说，当B执行到A相同的锁监视的同步块时，A在同步块之中或之前所做的每件事，对B都是可见的。为了保证所有线程都能够看到共享的，可变变量的最新值，读取和写入线程必须使用公共的锁进行同步

Volatile变量

当一个域声明为volatile类型后，编译器与运行时会监视这个变量：它是共享的，而且对它的操作不会与其他的内存操作一起被重排序。volatile变量不会缓存在寄存器或者缓存在其他对处理器隐藏的地方。所以，读一个volatile类型的变量时，总会返回由某一线程写入的最新值

但是volatile变量的操作不会加锁，也就不会引起执行线程的阻塞，所以它只是轻量级的同步机制，正确使用volatile变量的方式包括：用于确保它们所引用的对象状态的可见性，或者用于标识重要的生命周期事件(比如初始化或关闭)的发生，即通常被当作标识完成、中断、状态的标记使用

尽管volatile也可以用来标识其他类型的状态信息，但是决定这样做之前请格外小心。比如，volatile的语义不足以使自增操作(count++)原子化，除非你能保证只有一个线程对变量执行写操作。加锁可以保证可见性与原子性，而volatile变量只能保证可见性

只有满足了下面的标准，才能使用volatile变量

写入变量时并不依赖变量的当前值；或者能够确保只有单一的线程修改变量的值

变量不需要与其他的状态变量共同参与不变约束

而且，访问变量时，没有其他的原因需要加锁

ThreadLocal