3.1　關(guān)于線程的可見性問題分析

可見性和有序性是兩個獨立的問題，但是彼此又有關(guān)聯(lián)，筆者將分別進行說明。

什么是可見性？如果一個線程對一個共享變量進行了修改，而其他線程不能及時地讀取修改之后的值，那么我們認為在多線程環(huán)境下該共享變量存在可見性問題，舉個具體的例子如下。

代碼的邏輯很簡單，首先t1線程通過stop變量來判斷是否應(yīng)該終止循環(huán)，然后在main線程中通過修改stop變量的值來破壞t1線程的循環(huán)條件從而退出循環(huán)。但是，實際情況是t1線程并沒有按照期望的結(jié)果執(zhí)行，該線程一直處于運行狀態(tài)。

3.1.1　思考導(dǎo)致問題的原因

上述程序的問題只有在HotSpot的Server模式中才會出現(xiàn)，在HotSpot虛擬機中內(nèi)置了兩個即時編譯器，分別是Client Compiler（C1編譯器）和Server Compiler（C2編譯器），程序使用哪個編譯器取決于JVM虛擬機的運行模式。

Server Compiler是專門面向服務(wù)器端的、充分優(yōu)化過的高級編譯器。它有一些比較典型的優(yōu)化功能，如無用代碼消除（Dead Code Elimination）、循環(huán)展開（Loop Unrolling）、循環(huán)表達式外提（Loop Expression Hoisting）、消除公共子表達式（Common Subexpression Elimination）等。下面我們在VolatileExample這個例子中，通過Server Compiler中的循環(huán)表達式外提（Loop Expression Hoisting）進行代碼優(yōu)化，具體如下。

從上面代碼中我們發(fā)現(xiàn)，被優(yōu)化的代碼對stop變量不具備變化的能力，因此會導(dǎo)致當(dāng)其他線程修改stop的值時，該線程無法讀取。為了防止因JIT優(yōu)化而產(chǎn)生問題，我們可以增加一個JVM參數(shù)：

再次運行VolatileExample程序，發(fā)現(xiàn)能夠正常執(zhí)行結(jié)束。但是通過JVM參數(shù)來禁止JIT優(yōu)化是全局的操作，會影響整個程序的優(yōu)化，代價有點大，有沒有更好的方式呢？

3.1.2　volatile關(guān)鍵字解決可見性問題

在Java中提供了一個volatile關(guān)鍵字，如果我們針對stop變量增加一個volatile關(guān)鍵字，并再次運行相同的代碼，就會發(fā)現(xiàn)t1線程能夠正常結(jié)束。

由此可見，volatile可以禁止編譯器的優(yōu)化，在多處理器環(huán)境下保證共享變量的可見性。