使用 Volatile 关键字保证线程可见性

使用 Volatile 关键字保证线程可见性
在多线程编程中，我们常常遇到一个问题，即多个线程修改同一个共享变量时，可能会出现可见性问题。也就是说，在一个线程中修改了共享变量的值，但是其他线程并没有及时看到这个修改后的值，导致程序出现错误。
为了解决这个问题，Java 提供了一个关键字 Volatile。Volatile 关键字主要用于保证被修饰的变量对所有线程的可见性。也就是说，当一个线程修改了一个被 Volatile 修饰的变量的值，其他线程会立即看到这个修改后的值。
使用 Volatile 可以保证线程间的可见性，但是并不能保证原子性。也就是说，虽然一个线程修改了一个 Volatile 变量的值，其他线程能够看到这个修改后的值，但是如果多个线程同时修改这个变量，依然可能会出现结果不一致的情况。这是因为多个线程都在 CPU 缓存中保存这个变量的拷贝，修改后再写会主内存时，可能会出现覆盖的情况。
下面我们通过一个例子来说明 Volatile 关键字的使用：
public class VolatileExample {
    private volatile boolean flag = false;
    
    public void setFlag() {
        flag = true;
    }
    
    public void printFlag() {
        System.out.println("flag = " + flag);
    }
}
在这个例子中，我们定义了一个包含一个 Volatile 变量的类 VolatileExample。类中有一个 setFlag 方法用于将 flag 置为 true，以及一个 printFlag 方法用于打印 flag 的值。
在主线程中创建了两个子线程，一个用于调用 setFlag 方法，另一个用于调用 printFlag 方法。由于 flag 是 Volatile 类型的，所以当子线程调用 setFlag 方法将 flag 置为 true 后，另一个子线程能够立即看到这个修改后的值。
public class MainThread {
    public static void main(String[] args) {
        VolatileExample example = new VolatileExample();
        
        Thread setFlagThread = new Thread(() -> example.setFlag());
        Thread printFlagThread = new Thread(() -> example.printFlag());
        
        setFlagThread.start();
        printFlagThread.start();
    }
}
通过运行上面的代码，我们可以看到 printFlag 方法能够打印出 flag 的值为 true，而不是默认的 false。这就说明了 Volatile 关键字的作用。
总结来说，使用 Volatile 关键字可以保证多个线程对一个共享变量的修改对其他线程是可见的。通过将被 Volatile 修饰的变量读取和写入主内存，确保每次读取的都是最新的值。但是要注意，Volatile 不能保证原子性，如果需要保证原子操作，还需要使用其他方式，如使用锁或者使用 Atomic 类。
江明涛
