1.1 内存可见性

      意味着当一个线程更新了共享数据时对其他线程可见。

 

1.1.1 可见性

     可见性是一种复杂的属性。在单线程环境中，如果向某个变量写入值，然后在没有其他写入操作的情况下读取这个变量，总能得到相同的值。但是，在多线程环境中，读操作和写操作在不同的线程中执行，情况却并非如此。

代码示例：

public static void main(String[] args) throws InterruptedException { FlagClass fc = new FlagClass(); new Thread(() -> { while (!fc.isFlag()) { // 读取flag的值为true时结束循环 } System.out.println("---->end"); }).start(); TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200); fc.setFlag(true); // 修改flag的值为true } private static class FlagClass { private boolean flag = false; public boolean isFlag() { return flag; } public void setFlag(boolean flag) { this.flag = flag; } }

启动读操作的线程可能会一直循环下去，不会执行打印语句。因为无法保证执行读操作的线程能够实时的看到其他（main）线程写入（更新）的值，因此对于读操作的线程来说是不可见的。

 

1.1.2 失效数据

      在上面的程序中可能产生错误结果的一种情况：失效数据。当读线程查看flag变量时，可能会得到一个已经失效的值（因为flag变量已经被其他线程修改过）。除非在每次访问变量时都使用同步，否则很可能获得该变量的一个失效值，从而导致程序得到错误的值，无法正常结束。

 

1.1.3 可见性的两种解决方式

1. 加锁与可见性

          当线程执行同步代码块获取锁时，重新去主内存读取数据；释放锁之前更新主内存。

简单来说：当一个线程执行由锁保护的同步代码块时，可以看到上一个线程在同一个同步代码块中的所有操作结果。

private static class FlagClass { private boolean flag = false; public synchronized boolean isFlag() { // 加锁 return flag; } public synchronized void setFlag(boolean flag) { // 加锁 this.flag = flag; } }

加锁（加锁机制）的含义不仅仅局限于互斥行为（原子性），还包括内存可见性。为了确保所有线程都能看到共享变量的最新值，所有执行读操作或者写操作的线程都必须在同一个锁上同步。

2. Volatile关键字

      一种比 synchronized 关键字轻量级的同步机制，用来确保变量的更新操作通知到其他线程。

private static class FlagClass { private volatile boolean flag = false; // 变量声明为volatile类型 public boolean isFlag() { return flag; } public void setFlag(boolean flag) { this.flag = flag; } }

在访问 volatile 变量时不会执行加锁操作，因此在多线程修改变量时不能确保原子性。

禁止重排序：不会将该变量上的操作与其他内存操作一起重排序。

重排序：编译器、处理器运行时对代码的执行顺序进行优化。

 

总结

      加锁机制可以确保原子性和可见性，而 volatile 变量只能确保可见性。

      如果只是为了多线程之间的通信效果，而不是为了互斥访问，就使用 volatile ，它更加简洁，性能也更好。

 volatile 变量使用场景：

用于标记可变状态和结果多个线程读变量，单个线程去更新变量（不能保证原子性）不需要加锁（加锁可以确保可见性）