Java 关键字 volatileJava 关键字 volatile volatile 是 Java 提供的最轻量级的线

Java 关键字 volatile

volatile 是 Java 提供的最轻量级的线程同步关键字，它的核心作用只有两件事，却正好是解决多核 CPU 高速缓存 + 指令重排序的两大痛点：

保证“可见性” 一个线程改了该变量，立刻对所有线程可见（跳过 CPU 缓存，直接刷回主内存）。
禁止“指令重排序”（JDK 5 后新增） 变量前后的读写操作不会被编译器/CPU 打乱顺序，从而避免多线程下的“半初始化”问题。
把变量声明为 volatile，读/写直接走主内存，立即可见。
同时插入内存屏障，阻止编译器重排序。
适用于一写多读或状态标志场景，复杂原子需求请用锁或原子类。

一句话记忆 “读直接从主内存拿，写完立即回主内存，并且不让编译器偷偷换顺序。”

典型使用场景

场景	示例代码	原因
状态开关	`volatile boolean running = true;`	一个线程改标志位，其他线程立刻看到停止指令。
单例双重检查	`private volatile static Singleton inst;`	防止 new 指令被重排序导致拿到“半初始化的对象”。
轻量计数器	`volatile long count;`	计数要求最终一致，而非严格原子递增（否则用 `AtomicLong`）。

代码演示：状态开关

class Task implements Runnable {
    private volatile boolean running = true;   // 1. 状态标志

    public void run() {
        while (running) {                      // 2. 工作循环
            // do something
        }
    }

    public void cancel() {
        running = false;                       // 3. 另一线程调用，立即可见
    }
}

不能做什么？

不是原子操作：volatile i++ 仍非线程安全（需要 AtomicInteger 或加锁）。
无法替代锁：不能保证多步操作的整体原子性。

在单线程程序中是否还有用？

单线程代码里写 volatile 是“无害但多余”的写法，既不提供正确性收益，也徒增轻微性能开销；只有在多线程共享变量时才需要使用它。

在纯粹的单线程程序里，volatile 关键字没有任何可见性或顺序性的实用价值，原因如下：

只有一条线程
- 不存在第二个 CPU 核心、第二个线程去读或写该变量，因此：
- 缓存一致性、可见性问题天然不存在；
- 指令重排序即使发生，也不会被其他线程“看到”，不影响程序单线程语义。
编译器/JVM 的as-if-serial规则
- 只要单线程执行结果不变，重排序就合法；volatile 插入的内存屏障在单线程里只是空耗性能。
仍然保留的语义
- 禁止把 volatile 变量缓存在寄存器（每次读写必须走内存）。
- 禁止与普通变量之间的重排序越过 volatile 访问。
- 这两点在单线程下既无收益也无危害，只是平白增加一次内存访问。