【java并发编程的艺术读书笔记】volatile关键字介绍、与synchronized的区别

volatile的简介

volatile是轻量级锁，只用来修饰变量，保证这个变量在多线程下的可见性以及一致性（一个volatile变量被线程修改时会立刻通知其他所有线程），防止指令重排序，但是并不能保证绝对的线程安全

• volatile只能确保单个操作的可见性和禁止重排序，但在涉及多个操作的复合操作中，volatile无法保证这些操作的原子性

• 当多个线程需要依赖某个条件进行判断和操作时，volatile 无法提供足够的原子性保证，一个线程可能会在检查某个 volatile 变量后决定执行某些操作，但在执行操作之前，其他线程可能已经修改了这个变量的值，导致线程间逻辑错误。

volatile实现原理：CAS + 总线锁

volatile与synchronized的区别

1. 粒度不同

• volatile 关键字主要用于保证变量的可见性和禁止指令重排序，即当一个线程修改了一个 volatile 变量的值，其他线程可以立即看到这个变化。但是，volatile 并不能保证复合操作的原子性。
• synchronized 关键字除了提供可见性外，还保证了一段代码块的原子性，即一次只能有一个线程进入同步代码块，从而防止多个线程同时执行这段代码。

2. 作用范围不同

• volatile 用于修饰变量，用于保证对该变量的读写操作的可见性。
• synchronized 用于修饰代码块、方法或静态方法，用于实现线程间的同步和互斥。

3. 互斥性

• volatile 不提供互斥性，多个线程可以同时读写一个 volatile 变量，没有限制。
• synchronized 提供了互斥性，当一个线程进入同步代码块或方法时，其他线程将被阻塞，直到当前线程执行完毕释放锁。

4. 适用场景不同

• volatile 适用于那些在多线程环境下进行简单标记、状态判断等操作的情况。它通常用于控制一个变量的可见性，例如在某个标志位被设置时退出一个循环。
• synchronized 更适用于需要保证数据一致性、复合操作的原子性，以及需要实现线程间的协调和互斥的情况。它可以用于保护共享数据，确保同一时间只有一个线程访问关键代码段。