内存模型
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在Java内存模型中，线程工作在自己的工作内存，他会保留主存的变量拷贝。对于普通变量，为了保证执行效率，在工作内存中对变量的改变并不会立刻刷新到主存中中。
Volatile关键字
volatile的意思是易变的，不需要被优化的。当一个变量被加上了这个关键字，就表示这个变量不需要被优化、缓存。对该变量的修改会被立刻刷新到主存中，而当其他线程读取该变量时，也会去主存中读取新值。
使用场景
1.修饰线程中断标志位
volatile boolean isCancel;
当我们希望通过标志位去结束一个正在运行的线程，那么应该对该标志修饰volatile。
2.单例模式
public class Singleton {
private volatile static Singleton sInstance; //保证对象的可见性
private Singleton() {
}
public static Singleton getsInstance() {
if (sInstance == null) { //减少每次创建对象双重锁的开销
synchronized (Singleton.class) {
if (sInstance == null) {
sInstance = new Singleton();
}
}
}
return sInstance;
}
}
问：为什么这里的volatile关键字是必要的？
答：因为创建对象不是一个原子操作。
禁止指令重排
假设创建一个对象需要3个步骤:
（1）分配内存空间。
（2）初始化对象。
（3）将内存空间的地址赋值给对应的引用。
但是由于操作系统可以对指令进行重排序，所以上面的过程也可能会变成如下过程：
（1）分配内存空间。
（2）将内存空间的地址赋值给对应的引用。
（3）初始化对象
如果采用后面的流程，可能导致引用不为null，但是对象还没有初始化出来，其他的线程进行非空判断后，会引用这个对象，导致错误。
volatile的原理和机制
下面这段话摘自《深入理解Java虚拟机》：
“观察加入volatile关键字和没有加入volatile关键字时所生成的汇编代码发现，加入volatile关键字时，会多出一个lock前缀指令”
lock前缀指令实际上相当于一个内存屏障（也成内存栅栏），内存屏障会提供3个功能：
1.它确定指令重新排序时不会把其后的指令排在屏障之前，也不会把前面的指令排到屏障之后。即执行到屏障指令时，其前面的指令已经全部执行完，且该屏障指令的执行结果对后面的指令可见。
2.它会强制对缓存的修改操作立刻写入主存
3.如果是读取操作，它会导致其他线程中的缓存变量无效
synchronized关键字
要理解这个关键字的作用，就必须明白Java线程安全中的一个重要概念---原子性。
在Java中，对基本数据类型变量的读取和赋值操作是原子性的。
如果要实现更大范围的原子性操作，就必须用synchronized和Lock来实现，他们能够保证任一时刻只有一个线程执行该代码块，从而保证了原子性。
当访问临界资源时，为了避免数据不一致，我们会采取同步操作，以确保在某一时刻只有一个线程在操作资源。
synchronized的用法
-
对象锁
修饰对象方法或者明确指定某一个对象 -
类锁
修饰静态方法或者锁定.class
同一把锁在某一时刻只能被一个线程持有，当另一个线程尝试着获取该锁的时候，会陷入阻塞状态。JVM维持了一个等待该锁的队列，一旦该锁被某个线程释放了，那么这个等待队列中的线程会重新进入Ready(可运行)状态，等待调度器的下一次分配，进而去获取需要的锁。
无论synchronized关键字加在方法上还是对象上，如果它作用的对象是非静态的，则它取得的锁是对象；如果synchronized作用的对象是一个静态方法或一个类，则它取得的锁是类，该类所有的对象用同一把锁。
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