volatile关键字有两种不同的用法。

阻止JVM从寄存器(假设为缓存)读取值，并强制从内存读取其值。 降低内存不一致错误的风险。

阻止JVM读取寄存器中的值，并强制其读取 从内存中读取的值。

busy标志用于防止线程在设备繁忙且该标志不受锁保护的情况下继续运行:

while (busy) {
    /* do something else */
}

当另一个线程关闭busy标志时，测试线程将继续执行:

busy = 0;

但是，由于busy在测试线程中经常被访问，JVM可以通过将busy的值放在寄存器中来优化测试，然后在每次测试之前测试寄存器的内容，而不读取内存中的busy值。测试线程永远不会看到busy的变化，而另一个线程只会改变内存中的busy值，从而导致死锁。将busy标志声明为volatile将强制在每次测试之前读取它的值。

降低内存一致性错误的风险。

使用易失性变量可以降低内存一致性错误的风险，因为对易失性变量的任何写入都会建立一个 “happens-before”关系与该变量的后续读取之间的关系。这意味着对volatile变量的更改总是对其他线程可见。

这种读写而不产生记忆一致性错误的技术被称为原子动作。

原子作用是指有效地同时发生的作用。原子的动作不可能中途停止:它要么完全发生，要么根本不发生。在操作完成之前，原子操作的副作用是不可见的。

下面是你可以指定的原子操作:

对于引用变量和大多数变量来说，读和写都是原子的 基本变量(所有类型，除了long和double)。 对于所有声明为volatile的变量，读和写都是原子的 (包括长变量和双变量)。

干杯!

Volatile变量是轻量级同步。当所有线程之间的最新数据可见性是必需的，并且原子性可能会受到损害时，在这种情况下，Volatile变量必须是首选。对volatile变量的读取总是返回任何线程最近完成的写操作，因为它们既不缓存在寄存器中，也不缓存在其他处理器看不到的缓存中。Volatile是无锁的。当场景满足上面提到的条件时，我使用volatile。

挥发性

volatile -> synchronized[关于]

Volatile表示对于程序员来说，该值总是最新的。问题是该值可以保存在不同类型的硬件内存中。例如，它可以是CPU寄存器，CPU缓存，RAM…СPU寄存器和CPU缓存属于CPU，不能共享数据，不像RAM在多线程环境中处于抢救状态

volatile关键字表示变量将直接从/写入RAM内存。它有一些计算足迹

Java 5通过支持happens-before扩展volatile[关于]

对volatile字段的写入发生在后续每次读取该字段之前。

Read is after write

volatile关键字不能修复竞态条件[关于]，使用synchronized关键字[关于]

因此，只有当一个线程写入，而其他线程只是读取volatile值时才安全

虽然我在这里提到的答案中看到了许多很好的理论解释，但我在这里添加了一个实际的例子来解释:

1.

代码在不使用volatile的情况下运行

public class VisibilityDemonstration {

private static int sCount = 0;

public static void main(String[] args) {
    new Consumer().start();
    try {
        Thread.sleep(100);
    } catch (InterruptedException e) {
        return;
    }
    new Producer().start();
}

static class Consumer extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        int localValue = -1;
        while (true) {
            if (localValue != sCount) {
                System.out.println("Consumer: detected count change " + sCount);
                localValue = sCount;
            }
            if (sCount >= 5) {
                break;
            }
        }
        System.out.println("Consumer: terminating");
    }
}

static class Producer extends Thread {
    @Override
    public void run() {
        while (sCount < 5) {
            int localValue = sCount;
            localValue++;
            System.out.println("Producer: incrementing count to " + localValue);
            sCount = localValue;
            try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                return;
            }
        }
        System.out.println("Producer: terminating");
    }
}
}

在上面的代码中，有两个线程——生产者和消费者。

生产者线程在循环中迭代5次(睡眠时间为1000毫秒或1秒)。在每次迭代中，生产者线程将sCount变量的值增加1。因此，在所有迭代中，生产者将sCount的值从0更改为5

使用者线程处于一个常量循环中，每当sCount的值发生变化时，它就会打印，直到值达到5为止。

两个循环同时开始。因此，生产者和消费者都应该将sCount的值打印5次。

输出

Consumer: detected count change 0
Producer: incrementing count to 1
Producer: incrementing count to 2
Producer: incrementing count to 3
Producer: incrementing count to 4
Producer: incrementing count to 5
Producer: terminating

分析

In the above program, when the producer thread updates the value of sCount, it does update the value of the variable in the main memory(memory from where every thread is going to initially read the value of variable). But the consumer thread reads the value of sCount only the first time from this main memory and then caches the value of that variable inside its own memory. So, even if the value of original sCount in main memory has been updated by the producer thread, the consumer thread is reading from its cached value which is not updated. This is called VISIBILITY PROBLEM .

2.

代码使用volatile运行

在上面的代码中，用下面的代码替换声明了sCount的代码行:

private volatile  static int sCount = 0;

输出

Consumer: detected count change 0
Producer: incrementing count to 1
Consumer: detected count change 1
Producer: incrementing count to 2
Consumer: detected count change 2
Producer: incrementing count to 3
Consumer: detected count change 3
Producer: incrementing count to 4
Consumer: detected count change 4
Producer: incrementing count to 5
Consumer: detected count change 5
Consumer: terminating
Producer: terminating

分析

当我们声明一个变量为volatile时，这意味着所有对这个变量的读写操作都将直接进入主存。这些变量的值永远不会被缓存。

由于sCount变量的值永远不会被任何线程缓存，消费者总是从主内存中读取sCount的原始值(在那里由生产者线程更新)。因此，在这种情况下，输出是正确的，两个线程都打印了5次不同的sCount值。

通过这种方式，volatile关键字解决了可见性问题。

绝对是的。(不仅是Java, c#也是如此。)有时，您需要获取或设置一个值，该值保证是给定平台上的原子操作，例如int或boolean，但不需要线程锁定的开销。volatile关键字允许您确保在读取值时获得的是当前值，而不是在另一个线程上写入时被废弃的缓存值。

下面是一个非常简单的代码，演示了volatile for variable的需求，它用于从其他线程控制线程执行(这是需要volatile的一个场景)。

// Code to prove importance of 'volatile' when state of one thread is being mutated from another thread.
// Try running this class with and without 'volatile' for 'state' property of Task class.
public class VolatileTest {
    public static void main(String[] a) throws Exception {
        Task task = new Task();
        new Thread(task).start();

        Thread.sleep(500);
        long stoppedOn = System.nanoTime();

        task.stop(); // -----> do this to stop the thread

        System.out.println("Stopping on: " + stoppedOn);
    }
}

class Task implements Runnable {
    // Try running with and without 'volatile' here
    private volatile boolean state = true;
    private int i = 0;

    public void stop() {
        state = false;
    } 

    @Override
    public void run() {
        while(state) {
            i++;
        }
        System.out.println(i + "> Stopped on: " + System.nanoTime());
    }
}

当不使用volatile时:即使在“stop on: xxx”之后，你也永远不会看到“Stopped on: xxx”消息，并且程序继续运行。

Stopping on: 1895303906650500

当使用volatile时:你会立即看到'Stopped on: xxx'。

Stopping on: 1895285647980000
324565439> Stopped on: 1895285648087300

演示:https://repl.it/repls/SilverAgonizingObjectcode