一、得分点
特性、内存语义、实现机制
二、标准回答
volatile是轻量级的synchronized,它在多处理器开发中保证了共享变量的“可见性”。可见性的意思是当一个线程修改一个共享变量时,另外一个线程能读到这个修改的值。如果volatile使用恰当的话,它比synchronized的执行成本更低,因为它不会引起线程上下文的切换和调度。简而言之,volatile变量具有以下特性：
– 可见性：对一个volatile变量的读,总是能看到（任意线程）对这个volatile变量最后的写入。
– 原子性：对单个volatile变量的读写具有原子性,对“volatile变量++”这种复合操作则不具有原子性。
volatile通过影响线程的内存可见性来实现上述特性,它具备如下的内存语义。其中,JMM是指Java内存模型,而本地内存只是JMM的一个抽象概念,它涵盖了缓存、写缓冲区、寄存器以及其他的硬件和编译器优化。在本文中,大家可以将其简单理解为缓存。
– 写内存语义：当写一个volatile变量时,JMM会把该线程本地内存中的共享变量的值刷新到主内存中。
– 读内存语义：当读一个volatile变量时,JMM会把该线程本地内存置为无效,使其从主内存中读取共享变量。
volatile的底层是采用内存屏障来实现的,就是在编译器生成字节码时,会在指令序列中插入内存屏障来禁止特定类型的处理器重排序。内存屏障就是一段与平台相关的代码,Java中的内存屏障代码都在Unsafe类中定义,共包含三个方法：LoadFence()、storeFence()、fullFence()。
三、加分回答
从内存语义的角度来说,volatile的读/写,与锁的获取/释放具有相同的内存效果。即volatile读与锁的获取有相同的内存语义,volatile写与锁的释放有相同的内存语义。
volatile只能保证单个变量读写的原子性,而锁则可以保证对整个临界区的代码执行具有原子性。所以,在功能上锁比volatile更强大,在可伸缩性和性能上volatile更优优势。
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