1、说说volatile关键字的特性
被volatile修饰的共享变量，就具有了以下两点特性：
- 保证了不同线程对该变量操作的内存可见性;
- 禁止指令重排序；
2、JMM有哪些特性？
可见性，还有原子性和有序性。
3、什么是内存可见性？能否举例说明？
对于这个问题，先要了解内存模型是什么？
Java虚拟机规范试图定义一种Java内存模型（JMM）,来屏蔽掉各种硬件和操作系统的内存访问差异，让Java程序在各种平台上都能达到一致的内存访问效果。
Java内存模型是通过变量修改后将新值同步回主内存，在变量读取前从主内存刷新变量值，将主内存作为传递媒介。可举例说明内存可见性的过程。
本地内存A和B有主内存中共享变量x的副本，初始值都为0。线程A执行之后把x更新为1，存放在本地内存A中。当线程A和线程B需要通信时，线程A首先会把本地内存中x=1值刷新到主内存中，主内存中的x值变为1。随后，线程B到主内存中去读取更新后的x值，线程B的本地内存的x值也变为了1。
最后再说可见性：可见性是指当一个线程修改了共享变量的值，其他线程能够立即得知这个修改。
无论普通变量还是volatile变量都是如此，只不过volatile变量保证新值能够立马同步到主内存，使用时也立即从主内存刷新，保证了多线程操作时变量的可见性。而普通变量不能够保证。
4、volatile能保证原子性吗？
volatile不能保证原子性，它只是对单个volatile变量的读/写具有原子性，但是对于类似i 这样的复合操作就无法保证了。
如下代码，从直观上来讲，感觉输出结果为10000，但实际上并不能保证，就是因为inc 操作属于复合操作。
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public class Test { public volatile int inc = 0;
public void increase() { inc ; }
public static void main(String[] args) { final Test test = new Test(); for(int i=0;i<10;i ){ new Thread(){ public void run() { for(int j=0;j<1000;j ) test.increase(); }; }.start(); }
while(Thread.activeCount()>1) //保证前面的线程都执行完 Thread.yield(); System.out.println(test.inc); } |
假设线程A，读取了inc的值为10，然被阻塞，因未对变量进行修改，未触发volatile规则。线程B此时也读取inc的值，主存里inc的值依旧为10，做自增，然后立刻写回主存，值为11。此时线程A执行，由于工作内存里保存的是10，所以继续做自增，再写回主存，11又被写了一遍。所以虽然两个线程执行了两次increase()，结果却只加了一次。
有人说，volatile不是会使缓存行无效的吗？但是这里线程A读取之后并没有修改inc值，线程B读取时依旧是10。又有人说，线程B将11写回主存，不会把线程A的缓存行设为无效吗？只有在做读取操作时，发现自己缓存行无效，才会去读主存的值，而线程A的读取操作在线程B写入之前已经做过了，所以这里线程A只能继续做自增了。
针对这种情况，只能使用synchronized、Lock或并发包下的atomic的原子操作类。
5、synchronized与volatile之间的区别
volatile本质是在告诉JVM当前变量在寄存器（工作内存）中的值是不确定的，需要从主存中读取；synchronized则是锁定当前变量，只有当前线程可以访问该变量，其他线程被阻塞住。
volatile仅能使用在变量级别；synchronized则可以使用在变量、方法和类级别的；
volatile仅能实现变量的修改可见性，不能保证原子性；而synchronized则可以保证变量的修改可见性和原子性；
volatile不会造成线程的阻塞；synchronized可能会造成线程的阻塞。
volatile标记的变量不会被编译器优化；synchronized标记的变量可以被编译器优化。
6、volatile底层的实现机制是怎样的？
如果把加入volatile关键字的代码和未加入volatile关键字的代码都生成汇编代码，会发现加入volatile关键字的代码会多出一个lock前缀指令。
1 、重排序时不能把后面的指令重排序到内存屏障之前的位置
2、使得本CPU的Cache写入内存
3、写入动作也会引起别的CPU或者别的内核无效化其Cache，相当于让新写入的值对别的线程可见。
7、volatile的使用场景
1、修饰状态变量
2、单例模式的实现，双重检查锁定