volatile关键字

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介绍

volatile关键字，java给出的线程安全的轻量级实现
1、保证可见性，用volatile修饰的变量每次都是从内存中读取
2、禁止指令重排序，用volatile修饰的变量禁止指令重排优化
3、不保证原子性，要保证原子性的话需要使用synchronize关键字或者concurrent包下的原子类

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public class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;
  
    private Singleton(){}
    // DCL
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance ==null){   //第一次检查
            synchronized (Singleton.class){
                if(instance == null){   //第二次检查
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

以上是常见的双重校验的单例模式
instance = new Singleton(),分为三步：
1、给instance分配内存，
2、调用它的构造方法来初始化对象，
3、将instance对象指向初始分配的内存空间（这一步执行了instance就非null）

在这三步中，第二步和第三步不存在数据依赖，如果虚拟机指令重排优化，就会存在其他线程访问的时候instance为非null的情况，然后访问就会出错
这个版本的双重校验单例模式，使用了volatile关键字去禁止指令重排序来保证线程安全。

性能

当对非 volatile 变量进行读写的时候，每个线程先从内存拷贝变量到 CPU 缓存中。
如果计算机有多个CPU，每个线程可能在不同的 CPU 上被处理，这意味着每个线程可以拷贝到不同的 CPU cache 中，而volatile变量会跳过CUP cache，每次读都是从内存中读取
volatile的性能经过了很多的优化，建议使用，它读的性能是很高的，几乎和非volatile变量一致，写的性能就差了许多，因为内存界定。
volatile经过写操作后会做两件事，1、同步到系统内存中，2、使其他CUP缓存到的volatile变量的内存地址失效，必须重新从内存中读取

使用场景

这个关键字的使用场景，就是存在原子性问题就需要注意，是可以使用它来保证线程的安全

volatile 操作不会像锁一样造成阻塞，因此，在能够安全使用 volatile 的情况下，volatile 可以提供一些优于锁的可伸缩特性。
如果读操作的次数要远远超过写操作，与锁相比，volatile 变量通常能够减少同步的性能开销