4、volatile关键字

关键字volatile可以说是Java虚拟机提供的最轻量级的同步机制。当一个变量定义为volatile之后，它将具备两种特性，第一是保证此变量对所有线程的可见性，这里的“可见性”是指当一条线程修改了这个变量的值，新值对于其他线程来说是可以立即得知的。而普通变量不能做到这一点，普通变量的值在线程间传递需要通过主内存来完成，例如，线程A修改一个普通变量的值，然后向主内存进行回写，另外一条线程B在线程A回写完成之后再从主内存进行读取操作，新变量值才会对线程B可见。

 

然我们来看看一个有名的“双重检测锁单例模式”的实现：

private static Singleton _instance;
public static Singleton getInstance() {
   if(_instance==null) {                 //第一重检测
     synchronized(Singleton.class) {
        if(_instance==null) {            //第二重检测
           _instance=new Singleton();
        }
     }
   }
   
   return _instance;
}

两个问题：

一、为什么需要双重检测？

如果我们就是用一重检测加上同步代码块，当然能达到我们想要的效果，但是性能严重降低。因为我们仅仅只是需要在第一次请求才需要加锁，而后我们只需要将实例返回即可。

 

二、上面的程序是否存在问题？

当然存在问题。假设现在我们有4个线程(A、B、C、D)第一次都通过了第一层检测，当一个线程A进入到同步代码块后，对普通变量_instance进行写操作，但是这个写操作对于线程B、C、D有可能是不可见的。因为当B、C、D进行第二重检测时，也就是B、C、D要去主内存当中读取普通变量，但是这时候A线程在工作内存当中对_instance变量的修改，不一定就更新到了主内存当中。

 

为了使得线程A对_instance的写对B、C、D线程的读可见，那么变量_instance需要加上volatile关键字。因为JVM确保了volatile关键字修改的变量的写操作先行于(happen-before)后面的读操作。换一句话说，就是之前的写操作都能反应到读操作当中。但是如果在读了之后，再次被别的线程发生了写操作，然后该线程再将其写回主内存，就会导致数据不一致，因此volatile并不是线程安全的。