volatile关键字理解

volatile是一个轻量级的同步机制，相比传统的锁（如synchronized），在性能上面是有优势的，但是虚拟机对锁有过优化，所以很难确切的说volatile比synchronize快上多少。

volatile三大特性

1. 保证可见性
2. 防止指令重排
3. 不保证原子性

一、保证可见性

　　Java内存模型（JMM）规定了所有的变量都存储在主内存中，每个线程都在自己的工作内存中维护着变量的副本，对变量的所有操作都是在工作内存中进行的，不同的线程之间无法访问对方工作内存中的变量，线程之间变量值的传递都需要通过主内存来完成。

　　当一个变量被定义为volatile后，一个线程修改了变量值后，其他线程会立即得知（原理：当主内存中的变量被修改后，会通知其他线程将自己工作内存中的该变量副本设置为无效，如果在使用到这个变量时，发现是无效状态，就会从主内存中重新读取），所以这就是所谓的“可见性”。

二、防止指令重排

　　Java中会存在指令重排优化，这是我们无法感知到的，但是在多线程情况下，指令重排可能会导致问题或者资源浪费，所以使用volatile关键字可以防止指令重排，举一个简单的单例实现：

    // 定义volatile变量，防止指令重排，对象实例化的过程并不是原子性的，所以存在Java编译器指令重排优化可能
    // 对象实例化过程：1.分配内存空间 2.初始化对象 3.将对象的引用指向分配的内存
    // 如果不加volatile，因为存在指令重排的可能，就可能存在其他线程拿到未初始化完成的对象，从而导致线程不安全
    private volatile static Singleton instance;

    public Singleton getInstance() {
        // 多线程情况下，防止重复实例化，浪费资源和效率
        if (instance == null) {
            // 加锁进行控制，防止多线程情况下重复实例化
            synchronized (Singleton.class) {
                // 多线程情况下，获取到锁后也再判断一下，如果其他线程已经实例化，也就无需再次实例化，还是防止重复实例化
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }

三、不保证原子性

 　　对于非原子性操作，如i++，会存在问题，可以使用atomic包下的相关类来保证原子性