P20 volatile 有哪些应用场景

面试题：volatile 是什么？有哪些使用场景？

1. volatile 是什么

volatile 是 Java 提供的轻量级同步机制，两个核心语义：

1. 可见性：一个线程修改 volatile 变量后，其他线程立即可见（写后强制刷新主内存，读前强制从主内存读取）；
2. 禁止指令重排序：volatile 读写会插入内存屏障，防止编译器/CPU 重排影响正确性。

注意：volatile 不保证原子性（i++ 这类复合操作仍然不安全）。

2. 应用场景

① 状态标志位（最经典）

一个线程修改、其他线程轮询读的开关：

volatile boolean running = true;

// 线程 A
while (running) { /* 工作 */ }

// 线程 B
running = false;  // 线程 A 能立刻看到，退出循环

不加 volatile，线程 A 可能永远看不到 running 的变化（JIT 优化成死循环）。

② 双重检查锁（DCL）中的单例

class Singleton {
    private static volatile Singleton instance;
    public static Singleton getInstance() {
        if (instance == null) {              // 第一次检查
            synchronized (Singleton.class) {
                if (instance == null) {      // 第二次检查
                    instance = new Singleton();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

instance 必须 volatile：防止 new Singleton() 的指令重排序（先赋引用再执行构造），导致其他线程拿到半初始化对象。

③ 并发容器/框架中的"发布"安全

• 无锁队列/状态机里，用 volatile 发布新状态；
• AQS 里的 state 用 volatile；
• 安全的单次发布（safe publication）：对象引用用 volatile 发布，保证其内部字段的可见性。

④ 多线程下的"轻量开关"

如：配置热更新标志、缓存失效标志、中断标志，只要满足"一个线程写、多个线程读，且不依赖复合操作"。

3. 不适用场景

• 需要原子性的复合操作（count++、i = i + 1）→ 用 AtomicInteger 或锁；
• 需要互斥排他的场景 → 用 synchronized/Lock。

一句话总结

volatile 用于"一写多读"的状态标志、DCL 单例、安全发布等场景，解决可见性和有序性问题；不保证原子性，复合操作仍需原子类或锁。