Volatile

计算机基础

计算机的每条指令都是通过CPU来执行，而指令的执行由读取、写入组成~但是数据是存储在内存甚至磁盘中，CPU运行速度极快，如果每次都与物理存储交互，势必降低效率，因此有了CPU寄存器的概念。故先把数据从物理存储刷入CPU寄存器，然后CPU运行指令、计算，最后刷回物理存储

int x = x + 3；

多线程执行就会发现不是预期的结果，为了解决缓存不一致的问题 a.在总线加LOCK锁 b.换存一致性协议等

Instruction Reorder：CPU为了提高code的运行效率，会对code进行优化，其执行顺序可能与code的先后不一致~但是其保证结果与代码顺序执行的结果一致「根据指令间的数据依赖来保证结果一致」

JAVA原子性：一系列的操作，要么全部都执行，要都不执行；只有简单读取及将定值赋值给变量才是原子性的~变量间的相互赋值并不是原子性的；如下并非符合原子性

1. CPU读取y值,进行++操作 2. 写入物理层中

String str = var;    y++ 

JAVA可见性：一个共享变量被volatile修饰时，它会保证修改的值会立即被更新到主存，当有其他线程需要读取时，它会去内存中读取新值。而普通的共享变量不能保证可见性，因为普通共享变量被修改之后，什么时候被写入主存是不确定的，当其他线程去读取时，此时内存中可能还是原来的旧值，因此无法保证可见性

JAVA有序性：出于对性能的考虑，JVM并没有限制编译器对指令进行重排序。不会影响单线程程序的执行结果，却会影响多线程并发执行的正确性，JVM有自身有序性的保障，happens-before原则--->volatile的happen-before原则：对一个volatile变量的写操作happen-before对此变量的任意操作(当然也包括写操作了)

Volatile 关键字

public class ThreadTest {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadTest tt = new ThreadTest();
        for (int i = 0; i< 100; i++) {
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    for (int j = 0; j< 10000; j++)
                        tt.incr();
                }
            }).start();
        }
        System.out.println(tt.x);
    }
    
    volatile int x = 0;
    
    public void incr() {
        x++;
    }
}

输出的结果与自己预期结果不一致？why

Volatile可以保障指令可见性、有序性~无法保障其原子性且自增也是非原子性的 详解：线程A读取共享变量x，而后该线程被阻塞；线程B读取x，进行incr操作，然后写回物理内存，此时x+1；而后线程A分到CPU时间片，因为其已经读取了x值，直接操作x+1即可；最终线程A、B两次调用incr实际上x的最终值只+1；有同学拿volatile原则来说事情，觉得以上解释不通，原因是线程A只是进行了读取并未进行写操作，所以无法影响线程B