volatile关键字在线程中的作用与使用场景

volatile关键字到底解决了什么问题

在多线程编程中，我们经常会遇到一个线程修改了某个变量的值，但其他线程却迟迟看不到更新。这并不是代码写错了，而是因为 JVM 的内存模型和 CPU 缓存机制在“捣鬼”。

每个线程都有自己的工作内存，它会从主内存中拷贝变量副本进行操作。当一个线程修改了副本，不会立刻刷新回主内存，其他线程自然读不到最新值。这时候，volatile 就派上用场了。

volatile 的两个核心特性

第一是可见性。只要一个变量被声明为 volatile，那么每当它被修改，JVM 会强制将新值立即写回主内存，并通知其他线程该变量的缓存失效，必须重新从主内存读取。

第二是禁止指令重排序。编译器和处理器为了优化性能，可能会调整代码执行顺序。但在多线程环境下，这种重排可能导致逻辑错误。volatile 能保证前后代码的执行顺序不被随意打乱。

一个典型的使用场景

比如你写了一个后台监控线程，用一个布尔标志位来控制是否继续运行：

private boolean running = true;

public void run() {
    while (running) {
        // 执行监控任务
    }
}

public void stop() {
    running = false;
}

如果不用 volatile 修饰 running，主线程调用 stop() 方法把 running 设为 false，工作线程可能还在用自己的缓存值 true 循环，根本停不下来。加上 volatile 后，这个“喊停无效”的问题就解决了。

volatile 不等于原子性

很多人误以为 volatile 能保证复合操作的线程安全，比如 i++。实际上，i++ 包含读、加、写三步，volatile 只能保证每次读写都直接访问主内存，但无法避免多个线程同时执行时的竞态条件。

这种情况下，还得靠 synchronized 或者 AtomicInteger 这类工具。

什么时候该用 volatile

当你有一个状态标志，比如开关、初始化完成标记、任务取消信号，而且只做简单的赋值和判断，那 volatile 是轻量又高效的选择。它比加锁开销小，又能确保线程间及时“看到”变化。

但如果涉及多个变量的协同，或者需要保证一组操作的原子性，那就得上更重的同步机制了。