概述

volatile是轻量级的synchronized，它保证了共享变量的可见性。它不会引起线程上文的切换和调度，比使用synchronized执行成本更低。

下图是线程的工作流程:

image.png

线程工作时，私有堆栈中的值和共有堆栈中的值是不同步的。这样在多线程环境中，会出现变量值不一致的情况。

使用volatile声明变量后,如下:

image.png

使用volatile,使实例变量在多线程之间增加了可见性。

这里的内存指的是cpu内存。要从RAM角度看问题，不从JVM的堆栈看问题。
线程中所指的内存都在RAM上，不管是堆内存还是栈内存
volatile的语义是让cpu把变量更新的值写回RAM或者说cpu cache 失效
线程内的变量都有机会被cpu cache 缓存，而且因为javac 编译优化的关系，赋值的语句有可能被排到后面，所以在多线程环境下，变量在内存的值更新是不及时的。

了解CPU术语定义

cpu术语定义表

 instance = new Singleton();//instance 为 volatile 修饰的变量

在对有volatile修饰的共享变量进行写操作的时候,JVM会向处理器发送带Lock前缀的指令,内容具体如下:

将当前处理器缓存行的数据回写到系统内存
这个回写的操作,会使在其他cpu中缓存了该内存地址的数据无效

※说明:
为了提高处理速度，处理器不直接和内存进行通信，而是先将系统内存的数据读到内部缓存(L1，L2或其他)后再进行操作，但操作完不知道何时会写到内存
如果对声明了volatile的变量进行写操作， JVM就会向处理器发送一条Lock前缀的指令，将这个变量所在缓存行的数据写回到系统内存。但是，就算写回到内存，如果其他处理器缓存的值还是旧的，再执行计算操作就会有问题。所以在多处理器下，为了保证各个处理器的缓存是一致的，就会实现缓存一致性协议，每个处理器通过嗅探在总线上传播的数据来检查自己缓存的值是不是过期了，当处理器发现自己缓存行对应的内存地址被修改，就会将当前处理器的缓存行设置成无效状态，当处理器对这个数据进行修改操作的时候，会重新从系统内存中把数据读到处理器缓存里。