Java并发面试问题之volatile到底是什么？

本文转载自公众号：石杉的架构笔记，阅读大约需要7分钟。

一、写在前面

前段时间把几年前带过的一个项目架构演进的过程整理了一个系列出来，参见（《亿级流量架构系列专栏总结》）。

不过很多同学看了之后，后台反馈说文章太烧脑，看的云里雾里。其实这个也正常，文章承载的信息毕竟有限，而架构的东西细节太多，想要仅仅通过文章看懂一个系统架构的设计和落地，确实难度不小。

所以接下来用大白话跟大家聊点轻松的话题，比较易于理解，而且对大家工作和面试都很有帮助。

二、场景引入，问题初现

第一，一旦data变量定义的时候前面加了volatile来修饰的话，那么线程1只要修改data变量的值，就会在修改完自己本地工作内存的data变量值之后，强制将这个data变量最新的值刷回主内存，必须让主内存里的data变量值立马变成最新的值！

整个过程，如下图所示：

2

第二，如果此时别的线程的工作内存中有这个data变量的本地缓存，也就是一个变量副本的话，那么会强制让其他线程的工作内存中的data变量缓存直接失效过期，不允许再次读取和使用了！

整个过程，如下图所示：

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第三，如果线程2在代码运行过程中再次需要读取data变量的值，此时尝试从本地工作内存中读取，就会发现这个data = 0已经过期了！

此时，他就必须重新从主内存中加载data变量最新的值！那么不就可以读取到data = 1这个最新的值了！整个过程，参见下图：

bingo！好了，volatile完美解决了java并发中可见性的问题！

对一个变量加了volatile关键字修饰之后，只要一个线程修改了这个变量的值，立马强制刷回主内存。

接着强制过期其他线程的本地工作内存中的缓存，最后其他线程读取变量值的时候，强制重新从主内存来加载最新的值！

这样就保证，任何一个线程修改了变量值，其他线程立马就可以看见了！这就是所谓的volatile保证了可见性的工作原理！

四、总结 & 提醒

最后给大家提一嘴，volatile主要作用是保证可见性以及有序性。

有序性涉及到较为复杂的指令重排、内存屏障等概念，本文没提及，但是volatile是不能保证原子性的！

也就是说，volatile主要解决的是一个线程修改变量值之后，其他线程立马可以读到最新的值，是解决这个问题的，也就是可见性！

但是如果是多个线程同时修改一个变量的值，那还是可能出现多线程并发的安全问题，导致数据值修改错乱，volatile是不负责解决这个问题的，也就是不负责解决原子性问题！

原子性问题，得依赖synchronized、ReentrantLock等加锁机制来解决。

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