开启掘金成长之旅！这是我参与「掘金日新计划 · 12 月更文挑战」的第15天，点击查看活动详情 这也是第20篇文章

对于某一类书，我会带有一定的目的性去看。比如当我看到volatile的时候，我会想，如果别人问起我这个知识点（比如我未来的面试官），我会如何向ta解释呢？我这么说了以后，ta还有可能会问什么问题呢？于是就有了这个系列的文章。但是我不敢在标题写上“面试“一类的字样，因为这样未免夸大了点，毕竟我自己还没有去面试过；而且也显得功利心太重了。但是文章的作用，相信大家看完之后也能体会得到。

volatile是线程安全的吗

volatile并不能保证线程安全。

那volatile有什么作用或者说特点？

• 解决多核CPU高速缓存导致的变量不同步 这涉及到了线程安全的可见性问题。
• 解决指令重排序的问题
• 不保证操作的原子性

线程安全的可见性是指什么？

当多个线程在访问同一个变量时，如果其中一个线程修改了变量的值，那么其他线程应该能 立即 看到修改后的值。

能否从原理的角度谈谈这是如何实现的？

内存屏障。

• 当CPU写数据时，如果发现一个变量在其他CPU上有副本，会发出信号量通知其他CPU将该副本对应的缓存行置为无效状态。
• 当其他CPU读取到变量副本时，会发现该缓存行无效，并重新从主存读取变量。

那volatile如何解决指令的重排序问题？

首先要理解什么是重排序。

重排序是指：CPU在运行期间会对指令进行优化，将某些没有依赖关系的指令的顺序重排。 在多线程的环境下，重排序之后可能会出现问题，因此多线程如果想保证线程安全，必须得保证有序性。也就是说程序执行的顺序完全按照代码执行的顺序。

通过对变量用volatile修饰，CPU就不会对它进行重排序优化。

你刚刚提到volatile不保证原子性，详细说说？

简单的说，修改volatile变量分为四步：

• 读取volatile变量到local
• 修改变量值
• local值写回
• 插入内存屏障，即lock指令，让其他线程可见

但在前三步中，取值和写回之间，不能保证没有其他线程修改，因此不能保证原子性。

参考资料

• Java核心技术卷1
• volatile为什么不能保证原子性？