在很多面试中会经常被问到“volatile”关键字，而volatile关键字是java并发编程中一个非常重要的关键字，这个问题也是比较底层的，下面让我来分享一下我关于这两个问题的一些理解~希望可以帮助到大家~
首先，我们先简单了解一下什么是volatile？volatile 是 Java 中的关键字，是一个变量修饰符，被用来修饰会被不同线程访问和修改的变量，是java虚拟机提供的轻量级的同步机制。
一、volatile关键字的作用
volatile 关键字有两个作用
- 可以保证在多线程环境下共享变量的可见性
- 可以屏蔽在多线程环境下CPU的指令重排
可见性:当某一个线程对共享变量的修改，其他线程可以立刻看到修改之后的值
这个可见性的问题，我认为本质上是由以下两个方面造成的：
首先是CPU的高速缓存，如下图所示在CPU里面设计了三级缓存，它用来去解耦CPU的运算效率和内存IO的效率问题，但是这样的设计，又带来了缓存的一致性问题，而在多线程并行的情况下，缓存一致性又会导致可见性的问题，所以，对于加了volatile关键字修饰的共享变量来说，JVM虚拟机会自动增加一个Lock的一个汇编指令，那么这个指令会根据CPU的型号，自动添加给总线锁或者是缓存锁。
下面简单介绍一下上述两种锁：
总线锁是锁定了CPU的前端总线，从而导致在同一时刻，只有一个线程去内存通讯，这样，就避免了多线程并发造成的可见性，缓存锁则是对总线锁的优化，因为总线锁的使用，导致了CPU的使用效率大幅下降，所以缓存锁只针对于CPU的三级缓存中的目标数据进行加锁，而缓存锁是使用MESI缓存一致性来实现的。
屏蔽指令重排：屏蔽CPU指令重排序。在多线程环境下，CPU指令的编写顺序和执行顺序不一致，从而导致可见性问题。
为了提升 CPU 的利用率，CPU引入了StoreBuffer机制，而这一种优化机制会导致 CPU 的乱序执行。
为了避免这样的问题，CPU 提供了内存屏障指令，上层应用可以在合适的地方插入内存屏障来避免CPU 指令重排序问题。而volatile就是通过设置内存屏障，来禁止指令重排的。
二、volatile的实现原理分析
1、volatile会在变量写操作前后加入内存屏障
如上图所示，volatile会在变量写操作前后加入两个内存屏障，来保证前面写的指令和后面读的指令是有序的，
2、volatile在变量的读操作后插入两个指令
如上图所示，volatile在变量的读操作后插入两个指令，禁止后面的读指令和写指令重排序。volatile可以看作是轻量级的synchronized，虽然说volatile不能保证原子性，但是如果在多线程环境下的操作本身就是原子操作的话，那么使用volatile会优于synchronized。
