在Java執行緒併發處理中，有一個關鍵字volatile的使用目前存在很大的混淆，以為使用這個關鍵字，在進行多執行緒併發處理的時候就可以萬事大吉。

Java語言是支援多執行緒的，為了解決執行緒併發的問題，在語言內部引入了 同步塊(synchronized) 和 volatile 關鍵字機制。

synchronized(不做過多解釋)

同步塊大家都比較熟悉，通過 synchronized 關鍵字來實現，所有加上synchronized 和 塊語句，在多執行緒訪問的時候，同一時刻只能有一個執行緒能夠用

synchronized 修飾的方法 或者 程式碼塊。

volatile

用volatile修飾的變數，執行緒在每次使用變數的時候，都會讀取變數修改後的最的值。volatile很容易被誤用，用來進行原子性操作。

如果要深入瞭解volatile關鍵字的作用，就必須先來了解一下JVM在執行時候的記憶體分配過程。

在 java 垃圾回收整理一文中，描述了jvm執行時刻記憶體的分配。其中有一個記憶體區域是jvm虛擬機器棧，每一個執行緒執行時都有一個執行緒棧，

執行緒棧儲存了執行緒執行時候變數值資訊。當執行緒訪問某一個物件時候值的時候，首先通過物件的引用找到對應在堆記憶體的變數的值，然後把堆記憶體

變數的具體值load到執行緒本地記憶體中，建立一個變數副本，之後執行緒就不再和物件在堆記憶體變數值有任何關係，而是直接修改副本變數的值，

在修改完之後的某一個時刻（執行緒退出之前），自動把執行緒變數副本的值回寫到物件在堆中變數。這樣在堆中的物件的值就產生變化了。下面一幅圖

描述這寫互動！

那麼在瞭解完JVM在執行時候的記憶體分配過程以後，我們開始真正深入的討論volatile的具體作用

請看程式碼:

 1 public class VolatileTest extends Thread {
 2     
 3     boolean flag = false;
 4     int i = 0;
 5     
 6     public void run() {
 7         while (!flag) {
 8             i++;
 9         }
10     }
11     
12     public static void main(String[] args) throws
 
 Exception {
13         VolatileTest vt = new VolatileTest();
14         vt.start();
15         Thread.sleep(2000);
16         vt.flag = true;
17         System.out.println("stope" + vt.i);
18     }
19 }

上面的程式碼是通過標記flag來控制VolatileTest執行緒while迴圈退出的例子!

下面讓我用虛擬碼來描述一下我們的程式

• 首先建立 VolatileTest vt = new VolatileTest();
• 然後啟動執行緒 vt.start();
• 暫停主執行緒2秒（Main） Thread.sleep(2000);
• 這時的vt執行緒已經開始執行，進行i++;
• 主執行緒暫停2秒結束以後將 vt.flag = true;
• 列印語句 System.out.println("stope" + vt.i); 在此同時由於vt.flag被設定為true,所以vt執行緒在進行下一次while判斷 while (!flag) 返回假 結束迴圈 vt執行緒方法結束退出！
• 主執行緒結束

上面的敘述看似並沒有什麼問題，“似乎”完全正確。那就讓我們把程式執行起來看看效果吧，執行mian方法。2秒鐘以後控制檯列印stope-202753974。

可是奇怪的事情發生了 程式並沒有退出。vt執行緒仍然在執行，也就是說我們在主執行緒設定的 vt.flag = true;沒有起作用。

在這裡我需要說明一下，有的同學可能在測試上面程式碼的時候程式可以正常退出。那是因為你的JVM沒有優化造成的！在DOC下面輸入 java -version 檢視 如果顯示Java HotSpot(TM) ... Server 則JVM會進行優化。

如果顯示Java HotSpot(TM) ... Client 為客戶端模式，需要設定成Server模式  設定方法問Google

問題出現了，為什麼我在主執行緒（main）中設定了vt.flag = true; 而vt執行緒在進行判斷flag的時候拿到的仍然是false?

 那麼按照我們上面所講的 “JVM在執行時候的記憶體分配過程” 就很好解釋上面的問題了。

 首先 vt執行緒在執行的時候會把 變數 flag 與 i (程式碼3,4行)從“主記憶體”  拷貝到 執行緒棧記憶體（上圖的執行緒工作記憶體）

 然後 vt執行緒開始執行while迴圈 

 7         while (!flag) {
 8             i++;
 9         }

while (!flag)進行判斷的flag 是線上程工作記憶體當中獲取，而不是從 “主記憶體”中獲取。

i++; 將執行緒記憶體中的i++; 加完以後將結果寫回至 "主記憶體"，如此重複。

然後再說說主執行緒的執行過程。 我只說明關鍵的地方 

vt.flag = true;

主執行緒將vt.flag的值同樣 從主記憶體中拷貝到自己的執行緒工作記憶體 然後修改flag=true. 然後再將新值回到主記憶體。

這就解釋了為什麼在主執行緒（main）中設定了vt.flag = true; 而vt執行緒在進行判斷flag的時候拿到的仍然是false。那就是因為vt執行緒每次判斷flag標記的時候是從它自己的“工作記憶體中”取值，而並非從主記憶體中取值！

這也是JVM為了提供效能而做的優化。那我們如何能讓vt執行緒每次判斷flag的時候都強制它去主記憶體中取值呢。這就是volatile關鍵字的作用。

再次修改我們的程式碼

public class VolatileTest extends Thread {
    
    volatile boolean flag = false;
    int i = 0;
    
    public void run() {
        while (!flag) {
            i++;
        }
    }
    
    public static void main(String[] args) throws Exception {
        VolatileTest vt = new VolatileTest();
        vt.start();
        Thread.sleep(2000);
        vt.flag = true;
        System.out.println("stope" + vt.i);
    }
}

在flag前面加上volatile關鍵字，強制執行緒每次讀取該值的時候都去“主記憶體”中取值。在試試我們的程式吧，已經正常退出了