Java中volatile关键字的做用

volatile是Java中用来作同步的一个关键字，以前对它的做用一直理解得不是很透彻。

因而在网上查阅了一些资料，发现也讲得含混不清。

后来在wikipedia(http://en.wikipedia.org/wiki/Volatile_variable#In_Java)上看到了比较完善的解释。总的来讲，volatile关键字是用来防止编译器作特定优化的，但具体做用取决于使用的语言（如C, C++, C#, Java）。

在Java中，volatile的做用有两点：

1. 对volatile变量的修改可以马上被其余线程知道，也就是说，在读取volatile变量的值时，不是从线程本地的cache读取，而是从主内存读取。这样就能保证多线程对同一个变量的读和写有一个全局的顺序。

2. 能够防止编译器作额外的优化（如调整对变量的读写语句的执行顺序，对while循环的优化等）。

网上的资料常常会给出相似这样一个例子：

public class Thread1 extends Thread
{
     private static boolean flag = false;
     public void run(){
          while(!flag)
          { 
               // ...
           }
     }
     public void close(){
          flag = true;
     }
}

网上的说法是：线程A在执行run()方法中的while循环，这时线程B调用了close()方法，结果线程A停不下来。由于编译器观察到while循环中没有改变flag的值，就将while(!flag)优化成了while(true)。

开始我对编译器是否会优化到这种程度表示怀疑。由于据我实际测试，不管对flag是否加volatile关键字修饰，都是能够停下来的。据个人推测（根据上述volatile的做用第一点），线程A虽然不能在第一时间知道flag值的改变，可是最终仍是会读到正确的值，从而中止while循环。

后来我去掉volatile关键字，再将while循环的执行次数变长（例如达到1000000000次），这时再调用close()方法，线程A不会停下来了。因此可能HotSpot在while循环执行的次数足够多时才会作while(true)的优化。

对于volatile的第二点做用，还有这样一个例子能够用来解释（来自http://www.cs.umd.edu/~pugh/java/memoryModel/jsr-133-faq.html#volatile）：

public class VolatileExample {
      int x = 0;
      volatile boolean v = false;
      public void writer() {
        x = 42;
        v = true;
      }

      public void reader() {
        if (v == true) {
          //uses x - guaranteed to see 42.
        }
      }
}

在注释处，咱们但愿看到的是x的值等于42。可是若是不加volatile修饰变量v，那么编译器有可能会调整writer()函数中两条语句的执行顺序，致使在注释处x的值不肯定（也多是0）。加上volatile后，即可以防止编译器为了优化随意调整语句的执行顺序。

与普通加锁方式的区别是：加锁机制既能够确保可见性又能够确保原子性，而volatile变量只能确保可见性。