volatile 与内存可见性

volatile 的用途、与 synchronized 的对比，以及使用 volatile 的严格条件。

volatile 的用处

在当前 Java 内存模型下，线程可以把变量保存在本地内存（如寄存器）中，而不是直接在主存读写。这可能导致：一个线程在主存中修改了变量值，另一个线程还在使用自己寄存器中的旧拷贝，造成数据不一致。

将变量声明为 volatile 后，JVM 会：

• 每次访问时强制从共享内存重读该变量的值
• 变量变化时强制将变化值回写共享内存

这样任何时刻两个不同线程看到的都是同一个值。

volatile 与 synchronized 的对比

对比项	volatile	synchronized
同步强度	稍弱的同步机制	强同步机制
阻塞	不加锁、不阻塞线程	会阻塞等待锁
可见性	✅ 保证	✅ 保证
原子性	❌ 不保证	✅ 保证

关键点：

1. 写入 volatile 变量相当于退出同步代码块，读取 volatile 变量相当于进入同步代码块
2. volatile 只能保证可见性，不能保证原子性——count++、count = count + 1 不是原子操作，volatile 不起作用
3. 过度依赖 volatile 会比用锁更脆弱、更难理解

使用建议

• 两个或更多线程需要访问的成员变量上使用 volatile
• 变量已在 synchronized 代码块中、或是常量时，没必要使用 volatile
• volatile 屏蔽了 JVM 必要的代码优化，效率较低，必要时才用

使用 volatile 的严格条件

当且仅当满足所有以下条件时才应使用：

1. 对变量的写入操作不依赖变量的当前值，或你能确保只有单个线程更新变量的值
2. 该变量没有包含在具有其他变量的不变式中

总结

需要同步时，第一选择应该是 synchronized，这是最安全的方式。尤其 JDK 1.5 之后对 synchronized 做了很多优化（自适应自旋锁、锁粗化、锁消除、轻量级锁），性能已大幅提升。