Java里面有2 个关键字可以实现同步机制，分别是volatile和synchronized。二者的区别和用法不在本文讨论范围，网上有很多关于这方面的介绍。本文的重点是Java内存模型对于volatile关键字有哪些特殊的规则，学习这些特殊规则会对volatile关键字有更深的理解。
建议优先阅读 《深入理解JAVA虚拟机》学习笔记--JAVA内存模型 这篇文章，先了解8种操作指令，会更容易理解下面的内容。
volatile特性
1. 可见性
当一个变量定义为volatile之后，它将对所有线程可见，这里的“可见性”是指当一个线程修改了这个变量的值，新值对于其它线程来说是可以立即得知的。
- 注意：volatile变量在各个线程的工作内存中不存在不一致性的问题（在各个线程的工作内存中，volatile变量也可以存在不一致的情况，但由于每次使用变量之前都要先刷新，执行引擎看不到不一致的情况，因此可以认为不存在不一致性的问题），但是Java里面的运行并非原子操作，导致volatile变量的运算在并发下一样是不安全的。测试代码可参考文章《深入分析Volatile的实现原理》中的“5、volatile不能保证原子性”部分。
- 使用场景：
（1）运算结果并不依赖变量当前值，或者能够确保只有单一的线程修改变量的值。
（2）变量不需要与其它的状态变量共同参与不变约束。
2. 禁止指令重排序
volatile关键字能禁止指令重排序，所以volatile能在一定程度上保证有序性。volatile关键字禁止指令重排序有两层意思：
（1）当程序执行到volatile变量的读操作或者写操作时，在其前面的操作的更改肯定全部已经进行，且结果已经对后面的操作可见；在其后面的操作肯定还没有进行；
（2）在进行指令优化时，不能将在对volatile变量访问的语句放在其后面执行，也不能把volatile变量后面的语句放到其前面执行。
下面是本文的主要内容，在Java内存模型中对volatile变量定义的特殊规则。
首先，先看一张图，下图为Java内存模型中定义的8种操作的描述图，具体详细内容参考：《深入理解JAVA虚拟机》学习笔记--JAVA内存模型。
特殊规则
假定T表示一个线程，V和W分别表示两个volatile型变量，那么在进行read、load、use、assign、store和write操作时需要满足如下规则：
- 只有当线程T对变量V执行的前一个动作是load的时候，线程T才能对变量V执行use操作；并且，只有当线程T对变量V执行的后一个动作是use的时候，线程T才能对变量V执行load动作。线程T对变量V的use动作可以认为是线程T对变量V的load、read动作相关联，必须连续一起出现（这条规则要求在工作内存中，每次 使用V前都必须先从主内存刷新最新的值，用于保证能看见其它线程对变量V所做的修改后的值）。
- 只有当线程T对变量V执行的前一个动作是assign的时候，线程T才能对变量V执行store动作；并且，只有当线程T对变量V执行的后一个动作是store的时候，线程T才能对变量V执行assign动作。线程T对变量V的assign动作可以认为是线程T对变量V的store、write动作相关联，必须连续一起出现（这条规则要求在工作内存中，每次修改V后都必须立刻同步回主内存中，用于保证其他线程可以看到自己对变量V所做的修改）。
- 假定动作A是线程T对变量V实施的use或assign动作，假定动作F是和动作A相关联的load或store动作，假定动作P是和动作F相应的对变量V的read或write动作；类似的，假定动作B是线程T对变量W实施的use或assign动作，假定动作G是和动作B相关联的load或store动作，假定动作Q是和动作G相应的对变量W的read或write动作。如果A先于B，那么P先于Q（这条规则要求volatile修饰的变量不会被指令重排序优化，保证代码的执行顺序与程序的顺序相同）。
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