volatile能保持线程安全吗_从volatile说到i++的线程安全问题
一般说来，volaTIle用在如下的几个地方：
1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volaTIle；
2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volaTIle；
3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volaTIle说明，因为每次对它的读写都可能有不同意义；
另外，以上这几种情况经常还要同时考虑数据的完整性(相互关联的几个标志读了一半被打断了重写)，在1中可以通过关中断来实现，2 中可以禁止任务调度，3中则只能依靠硬件的良好设计了。
volatile关键字保证了
1. 可见性——在多线程环境下，被修饰的变量在别修改后会马上同步到主存，这样该线程对这个变量的修改就是对所有其他线程可见的，其他线程能够马上读到这个修改后值。
2. 禁止指令重排序优化
本文中来谈谈第一点，可见性。
Thread的本地内存
每个Thread都拥有自己的线程存储空间
Thread何时同步本地存储空间的数据到主存是不确定的
例子
上图表示两个线程并发执行，而且代码顺序上为Thread1-》Thread2
不用 volatile
假如ready字段不使用volatile，那么Thread 1对ready做出的修改对于Thread2来说未必是可见的，是否可见是不确定的。假如此时thread1 ready泄露了(leak through)了，那么Thread 2可以看见ready为true，但是有可能answer的改变并没有泄露，则thread2有可能会输出 0 (answer=42对thread2并不可见)
使用 volatile
使用volatile以后，做了如下事情
每次修改volatile变量都会同步到主存中
每次读取volatile变量的值都强制从主存读取最新的值(强制JVM不可优化volatile变量，如JVM优化后变量读取会使用cpu缓存而不从主存中读取)
线程 A 中写入 volatile 变量之前可见的变量， 在线程 B 中读取该 volatile 变量以后， 线程 B 对其他在 A 中的可见变量也可见。 换句话说， 写 volatile 类似于退出同步块， 而读取 volatile 类似于进入同步块
所以如果使用了volatile，那么Thread2读取到的值为read=》true，answer=》42，当然使用volatile的同时也会增加性能开销
注意
volatile并不能保证非源自性操作的多线程安全问题得到解决，volatile解决的是多线程间共享变量的可见性问题，而例如多线程的i++，++i，依然还是会存在多线程问题，它是无法解决了。如下：使用一个线程i++，另一个i–，最终得到的结果不为0
public class VolatileTest {
private static volatile int count = 0;
private static final int times = Integer.MAX_VALUE;
public static void main(String［］ args) {
long curTime = System.nanoTime();
Thread decThread = new DecThread();
decThread.start();
// 使用run()来运行结果为0，原因是单线程执行不会有线程安全问题
// new DecThread().run();
System.out.println(“Start thread： ” + Thread.currentThread() + “ i++”);
for (int i = 0; i 《 times; i++) {
count++;
}
System.out.println(“End thread： ” + Thread.currentThread() + “ i--”);
// 等待decThread结束
while (decThread.isAlive());
long duration = System.nanoTime() - curTime;
System.out.println(“Result： ” + count);
System.out.format(“Duration： %.2fs\n”， duration / 1.0e9);
}
private static class DecThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println(“Start thread： ” + Thread.currentThread() + “ i--”);
for (int i = 0; i 《 times; i++) {
count--;
}
System.out.println(“End thread： ” + Thread.currentThread() + “ i--”);
}
}
}12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243
最后输出的结果是
Start thread： Thread［main，5，main］ i++
Start thread： Thread［Thread-0，5，main］ i--
End thread： Thread［main，5，main］ i--
End thread： Thread［Thread-0，5，main］ i--
Result： -460370604
Duration： 67.37s123456
原因是i++和++i并非原子操作，我们若查看字节码，会发现
void f1() { i++; }1
的字节码如下
void f1();
Code：
0： aload_0
1： dup
2： getfield #2; //Field i:I
5： iconst_1
6： iadd
7： putfield #2; //Field i:I
10： return123456789
可见i++执行了多部操作， 从变量i中读取读取i的值 -》 值+1 -》 将+1后的值写回i中，这样在多线程的时候执行情况就类似如下了
Thread1 Thread2
r1 = i; r3 = i;
r2 = r1 + 1; r4 = r3 + 1;
i = r2; i = r4;1234
这样会造成的问题就是 r1， r3读到的值都是 0， 最后两个线程都将 1 写入 i， 最后 i 等于 1， 但是却进行了两次自增操作
可知加了volatile和没加volatile都无法解决非原子操作的线程同步问题
线程同步问题的解决
Java提供了java.util.concurrent.atomic 包来提供线程安全的基本类型包装类，例子如下
package com.qunar.atomicinteger;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
* @author zhenwei.liu created on 2013 13-9-2 下午10:18
* @version $Id$
*/
public class SafeTest {
private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
private static final int times = Integer.MAX_VALUE;
public static void main(String［］ args) {
long curTime = System.nanoTime();
Thread decThread = new DecThread();
decThread.start();
// 使用run()来运行结果为0，原因是单线程执行不会有线程安全问题
// new DecThread().run();
System.out.println(“Start thread： ” + Thread.currentThread() + “ i++”);
for (int i = 0; i 《 times; i++) {
count.incrementAndGet();
}
// 等待decThread结束
while (decThread.isAlive());
long duration = System.nanoTime() - curTime;
System.out.println(“Result： ” + count);
System.out.format(“Duration： %.2f\n”， duration / 1.0e9);
}
private static class DecThread extends Thread {
@Override
public void run() {
System.out.println(“Start thread： ” + Thread.currentThread() + “ i--”);
for (int i = 0; i 《 times; i++) {
count.decrementAndGet();
}
System.out.println(“End thread： ” + Thread.currentThread() + “ i--”);
}
}
}12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334353637383940414243444546474849
输出
Start thread： Thread［main，5，main］ i++
Start thread： Thread［Thread-0，5，main］ i--
End thread： Thread［Thread-0，5，main］ i--
Result： 0
Duration： 105.15
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