volatile关键字作用解析：为何添加后1,0输出情况不复存在？

原始代码（无Volatile） #

class OrderingTest {
   var x = 0
   var y = 0
   fun test() {
       thread {
           x = 1
           y = 1
       }
       thread {
           val a = y
           val b = x
           println("$a, $b")
       }
   }
}

原始代码的四种可能输出 #

1,0
0,1
0,0
1,1

修改后代码（给y添加@Volatile） #

class OrderingTest {
   var x = 0
   @Volatile var y = 0
   fun test() {
       thread {
           x = 1
           y = 1
       }
       thread {
           val a = y
           val b = x
           println("$a, $b")
       }
   }
}

为什么添加@Volatile后1,0的输出不可能？ #

要搞懂这个问题，得抓住@Volatile的两个核心内存语义：

• 禁止指令重排序：针对写volatile变量的操作，JVM会保证在它之前的所有普通变量写操作，不能被重排到它之后执行。
• 内存可见性：写volatile变量时，会把之前所有变量的修改同步到主内存；读volatile变量时，会强制从主内存读取，并且能看到所有在写这个volatile变量之前的修改。

具体到这段代码：

1. 对于第一个线程的x=1和y=1：
   因为y是volatile变量，JVM会强制x=1的执行顺序在y=1之前，绝对不会出现先写y=1再写x=1的情况。而且当y=1被写入主内存时，x=1的修改也会同步到主内存。
2. 对于第二个线程的val a = y和val b = x：
   当第二个线程读到a=1（也就是y=1）时，根据volatile的内存可见性规则，它必然能看到第一个线程在写y=1之前完成的所有修改——也就是x=1。所以此时读取x得到的b一定是1，不可能出现a=1但b=0的情况。

所以添加@Volatile后，1,0的输出就彻底被排除了。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者cheems