一 . 可见性（visibility）
volatile关键字修饰的变量，如果值发生了改变，其他线程会立刻获取到，从而避免了出现脏读的情况。
1 public class TestVolatile {
2
3 public static void main(String[] args) {
4 MyData myData = new MyData();
5 new Thread(new Runnable() {
6 @Override
7 public void run() {
8 System.out.println("进入操作数据线程");
9 try {
10 Thread.sleep(1000);
11 } catch (InterruptedException e) {
12 e.printStackTrace();
13 }
14 //调用方法 赋值
15 myData.changeData();
16 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+myData.data);
17 }
18 },"操作数据线程").start();
19
20 // 主线程查看数据是否改了
21 while (myData.data == 0){
22
23 }
24 System.out.println("main线程结束");
25 }
26 }
27
28 class MyData{
29 int data = 0;
30 public void changeData(){
31 this.data = 2020;
32 }
33
34 }
如上面代码，有两个线程在操作MyDdata数据类，看一下执行结果
从结果可以看出，main线程一直就没有获取到数据更新信息，内存中的数据存储用图直观的看一下
main线程的内存线程并没获取到数据更新。
下面变量加上volatile的效果
1 public class TestVolatile {
2
3 public static void main(String[] args) {
4 MyData myData = new MyData();
5 new Thread(new Runnable() {
6 @Override
7 public void run() {
8 System.out.println("进入操作数据线程");
9 try {
10 Thread.sleep(1000);
11 } catch (InterruptedException e) {
12 e.printStackTrace();
13 }
14 //调用方法 赋值
15 myData.changeData();
16 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+myData.data);
17 }
18 },"操作数据线程").start();
19
20 // 主线程查看数据是否改了
21 while (myData.data == 0){
22
23 }
24 System.out.println("main线程结束");
25 }
26 }
27
28 class MyData{
29 volatile int data = 0;
30 public void changeData(){
31 this.data = 2020;
32 }
33
34 }
看一下执行结果
发现main方法已经获取到了数据更新。从而验证了volatile的可见性。
二 . 无法保证原子性
直接上代码
1 public class TestVolatile1 {
2
3 public static void main(String[] args) {
4 MyData1 myData = new MyData1();
5
6 new Thread(new Runnable() {
7 @Override
8 public void run() {
9 //调用方法 赋值
10 myData.changeData();
11 for(int i = 0;i < 9999;i++) {
12 myData.changeData();
13 }
14 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+myData.data);
15 }
16 },"线程1").start();
17
18
19 new Thread(new Runnable() {
20 @Override
21 public void run() {
22 //调用方法 赋值
23 myData.changeData();
24 for(int i = 0;i < 9999;i++) {
25 myData.changeData();
26 }
27 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+myData.data);
28 }
29 },"线程2").start();
30
31 new Thread(new Runnable() {
32 @Override
33 public void run() {
34 //调用方法 赋值
35 myData.changeData();
36 for(int i = 0;i < 9999;i++) {
37 myData.changeData();
38 }
39 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+myData.data);
40 }
41 },"线程3").start();
42
43 new Thread(new Runnable() {
44 @Override
45 public void run() {
46 //调用方法 赋值
47 myData.changeData();
48 for(int i = 0;i < 9999;i++) {
49 myData.changeData();
50 }
51 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+myData.data);
52 }
53 },"线程4").start();
54
55 while (Thread.activeCount() > 1) {
56 Thread.yield();
57 }
58
59 System.out.println("最终数值 ："+myData.data);
60 }
61 }
62
63 class MyData1{
64 volatile int data = 0;
65 public void changeData(){
66 data++;
67 }
68
69 }
咱们可以预测一下，如果正常的话，咱们应该得到的最终数据应该是40000 ，但结果如下
可以看到最终数据并不是我们想要的结果，多线程同时操作volatile修饰变量，无法保证数据的原子性。
那如何解决这个问题呢，用sychornized，可以处理，但是这是重量级锁，不推荐使用，还可以用 AtomicInteger 来处理这个情况实现代码如下
1 import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
2
3 public class TestVolatile1 {
4
5 public static void main(String[] args) {
6 MyData1 myData = new MyData1();
7
8 new Thread(new Runnable() {
9 @Override
10 public void run() {
11 //调用方法 赋值
12 myData.changeData();
13 for(int i = 0;i < 9999;i++) {
14 myData.changeData();
15 }
16 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+myData.data);
17 }
18 },"线程1").start();
19
20
21 new Thread(new Runnable() {
22 @Override
23 public void run() {
24 //调用方法 赋值
25 myData.changeData();
26 for(int i = 0;i < 9999;i++) {
27 myData.changeData();
28 }
29 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+myData.data);
30 }
31 },"线程2").start();
32
33 new Thread(new Runnable() {
34 @Override
35 public void run() {
36 //调用方法 赋值
37 myData.changeData();
38 for(int i = 0;i < 9999;i++) {
39 myData.changeData();
40 }
41 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+myData.data);
42 }
43 },"线程3").start();
44
45 new Thread(new Runnable() {
46 @Override
47 public void run() {
48 //调用方法 赋值
49 myData.changeData();
50 for(int i = 0;i < 9999;i++) {
51 myData.changeData();
52 }
53 System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" : "+myData.data);
54 }
55 },"线程4").start();
56
57 while (Thread.activeCount() > 1) {
58 Thread.yield();
59 }
60
61 System.out.println("最终数值 ："+myData.data);
62 }
63 }
64
65 class MyData1{
66 AtomicInteger data = new AtomicInteger();
67 public void changeData(){
68 data.getAndIncrement();
69 }
70
71 }
执行结果如下
如此数据原子性问题便解决了。
三 . 指令重排
在JVM在编译Java代码的时候，或者CPU在执行JVM字节码的时候，对指令顺序进行重新排序。在不改变程序执行结果的前提下，优化程序的运行效率（不改变单线程下的程序执行结果）
看一段简单的代码
1 public class Data {
2
3 int a = 1; //步骤1
4 int b = 2; //步骤2
5 int c = a+b; //步骤3
6
7 }
单线程下，代码执行结果c的结果3，但是在执行的过程时候并不一定是1 ， 2，3这个执行顺序，在发生指令重排后，可能是2，1，3。单线程下对工程并没有什么影响。
但是如果是多线程，就会出现问题。查看如下方法
1 public class Volatile {
2
3 int a = 1;
4 boolean flag = false;
5
6 public void dosome1() {
7 a = 2;// 步骤1
8 flag = true; //步骤2
9 }
10
11 public void dosome2() {
12 if(flag){
13 int b = a+a; // 步骤3
14 }
15 }
16 }
上面的代码步骤3其实是两个步骤，为了好理解，可以看成为一个步骤。
如果线程A 操作dosome1 而线程而B 操作dosome2 如果不发生指令重排
可能顺序可能是 1,2,3 b=4 ,这也是我们期望的，
还会出现以下顺序
1,3,2 3,1,2 这两种可能性，如果是这两个，代表不符合条件，没有声明b变量。
但是如果发生重排后，因为1,2没有依赖关系，很有可能发生指令重排，那名执行的结果就可能出现以下顺序
2,3,1 如果出现这个顺序，就会声明变量b,结果为2；这个结果就会很恐怖了，就好比我们做了一个工程，每次执行的结果无法确定。这必然是不行的。为了解决这个问题，我们便可以用volatile来修饰变量。当然sychornized也可以解决。
重排是个比较麻烦的过程，这是一个简单理解，后续再做详细的探讨。