Java并发中volatile何时必须使用？示例Result类value是否需volatile修饰？

1. Java开发中必须为变量添加volatile关键字修饰的场景 #

volatile关键字的核心作用是保证变量的线程可见性、禁止指令重排序，但不保证操作的原子性，以下场景必须使用volatile修饰：

• 多线程共享的状态标记量：比如用于控制线程启停的isShutdown这类布尔标记，这类变量通常只会被一个线程赋值、其他线程只读，没有锁交互，不加volatile会导致修改不能及时被其他线程感知，线程无法按照预期停止。
• 双重检查锁（DCL）实现的单例模式：如果单例变量不加volatile，指令重排序可能会把对象初始化的指令重排到赋值操作之后，导致其他线程拿到还没完成初始化的半实例对象，引发空指针等异常。
• 读多写少的低开销同步场景：如果变量的写操作本身是原子操作（比如直接给基础类型/引用赋值，不是i++这类复合操作），且读操作频率远高于写，用volatile替代锁可以大幅降低同步开销，同时保证读操作总能拿到最新值。

2. 示例代码中Result类的value变量不需要加volatile修饰 #

原因如下：

• 首先Java内存模型对synchronized有明确的happens-before规则：线程解锁前对变量的修改，会全部同步回主内存；线程加锁后读取变量，会直接从主内存拉取最新值，保证可见性。代码中对value的所有写操作、以及同步块内的二次空校验读操作，都被synchronized(result)块包裹，已经由同步锁保证了可见性和有序性。
• 你可能会注意到Task1、Task2中第一个if (result.getValue() == null)判断是在同步块外执行的，这个场景就算读到了本地缓存的旧值也不会影响正确性：就算首次判断误读到null，进入同步块后还有第二次空校验，第二次校验一定能拿到主内存的最新值，最多只是多执行了一次获取锁的逻辑，不会出现并发安全问题。
• 主线程最后调用result.getValue()之前，已经执行完包含wait()的同步块，wait()返回时会重新获取锁，退出同步块时已经同步了主内存的最新值，所以也不会读到旧值。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Allme