volatile关键字的使用

示例代码如下：

public class Main {
    static boolean run = true;
    static DateFormat format = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new Thread(() -> {
            long start = System.currentTimeMillis();
            while (run) {
                if (System.currentTimeMillis() - start >= 2000) {
                    start = System.currentTimeMillis();
                    System.out.println("当前时间：" + format.format(start));
                }
            }
        }).start();

        Thread.sleep(7000);
        run = false;
        System.out.println("已经设置run = " + run  + "，当前时间：" + format.format(System.currentTimeMillis()));
    }

}

运行结果如下：

当前时间：17:26:27
当前时间：17:26:29
当前时间：17:26:31
已经设置run = false，当前时间：17:26:32
当前时间：17:26:33

代码的功能为，在子线程中是一个死循环，每两秒打印一下当前时间，在main线程中睡眠7秒，则理论上子线程可以打印3个时间，因为每两秒打印一个，6秒打印3个，第7秒的时候main线程把run变量设置为false，理论上此时while循环就结束了，但是并没有，while循环一直在转，直到第8秒的时候打印了第4个时间之后while循环才结束，也就是说在子线程中，第7秒到第8秒的时候，while语句拿到的run变量一直是true，所以才没有退出循环。

同样的代码，复制到Android项目中运行又没这个问题。神奇。

问了公司同事，说是每个线程在访问run变量时，都会拷贝一份副本到各自线程的堆栈中，所以我们在主线程中修改run变量只是修改了一个副本，而子线程中的run是另一个副本，没有得到及时的更新，所以才出现了问题，解决方案就是在变量上加入volatile修饰符，如下：

volatile static boolean run = true;

再次运行就没问题了。volatile的功能可以简单的理解为不再使用副本了，所以不会有之前的问题。

如果不加volatile修饰符，代码稍作修改又没问题了，如下：

while (run) {
    if (System.currentTimeMillis() - start >= 2000) {
        start = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("当前时间：" + format.format(start));
    }
    
    if (run) {
    
    }
}

代码很简单，就是在while中加入了一个if判断，其它代码都不变，但是运行是OK。或者我们把while获取时间的代码提取到一个end变量，然后运行也是没问题的，如下：

while (run) {
    long end = System.currentTimeMillis();
    if (end - start >= 2000) {
        start = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("当前时间：" + format.format(start));
    }
}

至于这些神奇的现象，我们就不管它了，总之就记得，在使用多线程的时候，如果多个线程要访问同一个数据，这个数据就加volatile修饰，这个数据一般指8大基本数据类型，如果是对象类型，可以不用加的，因为一般对象我们创建后就是访问这个对象中的属性，很少会再创建一个新的对象。

在懒汉式单例中，也是需要加入volatile修饰的，示例如下：

public class Singleton {
    
    private volatile static Singleton instance;    
    private Singleton() { }

    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }        
        return instance;
    }
    
}

如果我们没加volatile的话，IntelliJ也会提示我们加的，如下：

对于基本数据类型的属性，如果需要在多线程中又读又写的话，尽量使用对应的同步对象：

• AtomicBoolean
• AtomicInteger
• AtomicLong

这样的话就不需要加volatile修饰了，因为这些对象里面包装的基本数据已经加入了volatile修饰了。如果我们查看它们的源码，会发现对应的get和set方法并没有加入同步代码块，因为它包装的value已经是volatile修饰的了，所以简单的一个set赋值，其实就是一行语句的执行，没必要加入同步代码，影响效率，对于AtomicBoolean，它封装的value是用int类型的，用0表示false,1表示true。在addAndGet函数上，还看到了Unsafe的使用，据说它是sun公司留的后门，用这个类可以申请内存，且不受jvm控制，具体可百度。

使用AtomicBoolean修改前面的Demo，如下：

public class Main {
    static AtomicBoolean run = new AtomicBoolean(true);
    static DateFormat format = new SimpleDateFormat("HH:mm:ss");

    public static void main(String[] args) throws Exception {
        new Thread(() -> {
            long start = System.currentTimeMillis();
            while (run.get()) {
                if (System.currentTimeMillis() - start >= 2000) {
                    start = System.currentTimeMillis();
                    System.out.println("当前时间：" + format.format(start));
                }
            }
        }).start();

        Thread.sleep(7000);
        run.set(false);
        System.out.println("已经设置run = " + run  + "，当前时间：" + format.format(System.currentTimeMillis()));
    }

}

在kotlin中，没有volatile关键字，可以在变量上加@Volatile注解实现同样的功能。