1.背景

計算機具有一定量的主存,用來儲存我們程式相關聯的資料。當你宣告一個變數（例如 flag在我們下面的類中）,計算機會留出一個特定的記憶體位置來保持那個變數的值。大多數CPU能夠直接操作主存中的資料。其他CPU只能讀取和寫入主存位置。這些計算機必須從主存讀取資料到暫存器中，在暫存器上操作，然後將資料儲存到主存中。然而，即使CPU可以直接在主存中操作資料，通常也有一組暫存器可以儲存資料，而暫存器中資料的操作通常比在主存中操作資料快得多。因此，當計算機執行你的程式碼時，暫存器的使用是非常普遍的。

從邏輯的角度來看,每個執行緒都有自己的暫存器集。當作業系統將某個執行緒分配給CPU時，它將CPU暫存器載入到特定於該執行緒的資訊中；在分配給CPU的不同執行緒之前，它儲存暫存器資訊。因此，執行緒從不共享儲存在暫存器中的資料。讓我們看看這適用於一個java程式。當我們想要終止一個執行緒時，我們通常使用一個已完成的標誌。執行緒（或Runnable物件）包含程式碼，如：

2.例子

public void run( ) {
    while (!done) {
        foo( );
    }

}

public void setDone( ) {
    done = true;
}

宣告 done變數,將一個特定的記憶體位置（例如，0xff12345）賦給變數 done 然後設定記憶體的的值為0(等價於false)

private boolean done=false;

執行緒1執行 run()方法 ,並將run()編譯成一組指令

Begin method run   //開始執行run方法

Load register
 
 r1 with memory location 0Xff12345  //將記憶體 0Xff12345值賦給暫存器r1

Label L1:  //標籤 l1錨點

Test if register r1 == 1  //將r1==1比較,此時r1為0

If true branch to L2  //如果為真就跳轉到標籤l2,即跳出迴圈

Call method foo    //呼叫方法foo

Branch to L1      //跳轉到標籤l1

Label L2:         //標籤 l2錨點

End method run   //結束迴圈

同時，執行緒2呼叫setDone(),檢視指令:

Begin
 
 method setDone  //開始執行setDone方法

Store 1 into memory location 0xff12345   //把1值賦給記憶體0xff12345 

End method setDone   //結束setDone

你可以看到這個現象：run()方法中r1未從記憶體(0xff12345)中獲取改變的值1。因此，run()從未終止方法

現在我們重新宣告done如下:

private volatile boolean done = false;

重新檢視下run（）方法的指令集:

Begin method run

Label L1: 

Test if memory location 0xff12345 == 1  //注意這裡已經直接讀取主存中的(0xff12345)內容了！

If true branch to L2

Call method foo

Branch to L1

Label L2:

End method

因此這一次我 們在呼叫setdone()方法，即可退出迴圈。
注：java虛擬機器可能使用暫存器來處理volatile變數，只要符合volatile可見性的語義！這是一個必須遵守的原則，而不是實際執行的原則。
另外我們可以使用synchronized 關鍵字來代替volatile，原理是在進入同步邊界，會發出訊號使暫存器失效，強制從記憶體重新載入，再退出同步邊界時,又會強制從它的區域性變數寫入記憶體。

3.volatile誤用問題

簡單分析,可能由於指令重排問題，非原子性問題造成,恩，下回分析！