thrownewIllegalArgumentException（...）;
upper=value;
}
}
这种方式限制了范围的状态变量，因此将lower和upper字段定义为volatile类型不能够充分实现类的线程安全;从而仍然需要使用同步。
否则，如果凑巧两个线程在同一时间使用不一致的值执行setLower和setUpper的话，则会使范围处于不一致的状态。
例如，如果初始状态是（0,5），同一时间内，线程A调用setLower（4）并且线程B调用setUpper（3），显然这两个操作交叉存入的值是不符合条件的，那么两个线程都会通过用于保护不变式的检查，使得最后的范围值是（4,3）——一个无效值。
至于针对范围的其他操作，我们需要使setLower（）和setUpper（）操作原子化——而将字段定义为volatile类型是无法实现这一目的的。
性能考虑
使用volatile变量的主要原因是其简易性：
在某些情形下，使用volatile变量要比使用相应的锁简单得多。
使用volatile变量次要原因是其性能：
某些情况下，volatile变量同步机制的性能要优于锁。
很难做出准确、全面的评价，例如“X总是比Y快”，尤其是对JVM内在的操作而言。
（例如，某些情况下VM也许能够完全删除锁机制，这使得我们难以抽象地比较volatile和synchronized的开销。
）就是说，在目前大多数的处理器架构上，volatile读操作开销非常低——几乎和非volatile读操作一样。
而volatile写操作的开销要比非volatile写操作多很多，因为要保证可见性需要实现内存界定（MemoryFence），即便如此，volatile的总开销仍然要比锁获取低。
volatile操作不会像锁一样造成阻塞，因此，在能够安全使用volatile的情况下，volatile可以提供一些优于锁的可伸缩特性。
如果读操作的次数要远远超过写操作，与锁相比，volatile变量通常能够减少同步的性能开销。
正确使用volatile的模式
很多并发性专家事实上往往引导用户远离volatile变量，因为使用它们要比使用锁更加容易出错。
然而，如果谨慎地遵循一些良好定义的模式，就能够在很多场合内安全地使用volatile变量。
要始终牢记使用volatile的限制——只有在状态真正独立于程序内其他内容时才能使用volatile——这条规则能够避免将这些模式扩展到不安全的用例。
模式#1：
状态标志
也许实现volatile变量的规范使用仅仅是使用一个布尔状态标志，用于指示发生了一个重要的一次性事件，例如完成初始化或请求停机。
很多应用程序包含了一种控制结构，形式为“在还没有准备好停止程序时再执行一些工作”，如清单2所示：
清单2.将volatile变量作为状态标志使用
volatilebooleanshutdownRequested;
...publicvoidshutdown（）{
shutdownRequested=true;
}
publicvoiddoWork（）{
while（!
shutdownRequested）
{
//dostuff
}
}
很可能会从循环外部调用shutdown（）方法——即在另一个线程中——因此，需要执行某种同步来确保正确实现shutdownRequested变量的可见性。
（可能会从JMX侦听程序、GUI事件线程中的操作侦听程序、通过RMI、通过一个Web服务等调用）。
然而，使用synchronized块编写循环要比使用清单2所示的volatile状态标志编写麻烦很多。
由于volatile简化了编码，并且状态标志并不依赖于程序内任何其他状态，因此此处非常适合使用volatile。
这种类型的状态标记的一个公共特性是：
通常只有一种状态转换;shutdownRequested标志从false转换为true，然后程序停止。
这种模式可以扩展到来回转换的状态标志，但是只有在转换周期不被察觉的情况下才能扩展（从false到true，再转换到false）。
此外，还需要某些原子状态转换机制，例如原子变量。
模式#2：
一次性安全发布（one-timesafepublication）
缺乏同步会导致无法实现可见性，这使得确定何时写入对象引用而不是原语值变得更加困难。
在缺乏同步的情况下，可能会遇到某个对象引用的更新值（由另一个线程写入）和该对象状态的旧值同时存在。
（这就是造成著名的双重检查锁定（double-checked-locking）问题的根源，其中对象引用在没有同步的情况下进行读操作，产生的问题是您可能会看到一个更新的引用，但是仍然会通过该引用看到不完全构造的对象）。
实现安全发布对象的一种技术就是将对象引用定义为volatile类型。
清单3展示了一个示例，其中后台线程在启动阶段从数据库加载一些数据。
其他代码在能够利用这些数据时，在使用之前将检查这些数据是否曾经发布过。
清单3.将volatile变量用于一次性安全发布
publicclassBackgroundFloobleLoader{
publicvolatileFloobletheFlooble;
publicvoidinitInBackground（）{
//dolotsofstuff
theFlooble=newFlooble（）;//thisistheonlywritetotheFlooble
}
}
publicclassSomeOtherClass{
publicvoiddoWork（）{
while（true）{
//dosomestuff...
//usetheFlooble,butonlyifitisready
if（floobleLoader.theFlooble!
=null）
doSomething
（floobleLoader.theFlooble）;
}
}
}
如果theFlooble引用不是volatile类型，doWork（）中的代码在解除对theFlooble的引用时，将会得到一个不完全构造的Flooble。
该模式的一个必要条件是：
被发布的对象必须是线程安全的，或者是有效的不可变对象（有效不可变意味着对象的状态在发布之后永远不会被修改）。
volatile类型的引用可以确保对象的发布形式的可见性，但是如果对象的状态在发布后将发生更改，那么就需要额外的同步。
模式#3：
独立观察（independentobservation）
安全使用volatile的另一种简单模式是：
定期“发布”观察结果供程序内部使用。
例如，假设有一种环境传感器能够感觉环境温度。
一个后台线程可能会每隔几秒读取一次该传感器，并更新包含当前文档的volatile变量。
然后，其他线程可以读取这个变量，从而随时能够看到最新的温度值。
使用该模式的另一种应用程序就是收集程序的统计信息。
清单4展示了身份验证机制如何记忆最近一次登录的用户的名字。
将反复使用lastUser引用来发布值，以供程序的其他部分使用。
清单4.将volatile变量用于多个独立观察结果的发布
publicclassUserManager{
publicvolatileStringlastUser;
publicbooleanauthenticate（Stringuser,Stringpassword）{
booleanvalid=passwordIsValid（user,password）;
if（valid）
{
Useru=newUser（）;
activeUsers.add（u）;
lastUser=user;
}
returnvalid;
}
}
该模式是前面模式的扩展;将某个值发布以在程序内的其他地方使用，但是与一次性事件的发布不同，这是一系列独立事件。
这个模式要求被发布的值是有效不可变的——即值的状态在发布后不会更改。
使用该值的代码需要清楚该值可能随时发生变化。
模式#4：
“volatilebean”模式
volatilebean模式适用于将JavaBeans作为“荣誉结构”使用的框架。
在volatilebean模式中，JavaBean被用作一组具有getter和/或setter方法的独立属性的容器。
volatilebean模式的基本原理是：
很多框架为易变数据的持有者（例如HttpSession）提供了容器，但是放入这些容器中的对象必须是线程安全的。
在volatilebean模式中，JavaBean的所有数据成员都是volatile类型的，并且getter和setter方法必须非常普通——除了获取或设置相应的属性外，不能包含任何逻辑。
此外，对于对象引用的数据成员，引用的对象必须是有效不可变的。
（这将禁止具有数组值的属性，因为当数组引用被声明为volatile时，只有引用而不是数组本身具有volatile语义）。
对于任何volatile变量，不变式或约束都不能包含JavaBean属性。
清单5中的示例展示了遵守volatilebean模式的JavaBean：
清单5.遵守volatilebean模式的Person对象
@ThreadSafepublicclassPerson{
privatevolatileStringfirstName;
privatevolatileStringlastName;
privatevolatileintage;
publicStringgetFirstName（）{
returnfirstName;
}
publicStringgetLastName（）{
returnlastName;
}
publicintgetAge（）{
returnage;
}
publicvoidsetFirstName（StringfirstName）{
this.firstName=firstName;
}
publicvoidsetLastName（StringlastName）
{
this.lastName=lastName;
}
publicvoidsetAge（intage）{
this.age=age;
}
}
volatile的高级模式
前面几节介绍的模式涵盖了大部分的基本用例，在这些模式中使用volatile非常有用并且简单。
这一节将介绍一种更加高级的模式，在该模式中，volatile将提供性能或可伸缩性优势。
volatile应用的的高级模式非常脆弱。
因此，必须对假设的条件仔细证明，并且这些模式被严格地封装了起来，因为即使非常小的更改也会损坏您的代码!
同样，使用更高级的volatile用例的原因是它能够提升性能，确保在开始应用高级模式之前，真正确定需要实现这种性能获益。
需要对这些模式进行权衡，放弃可读性或可维护性来换取可能的性能收益——如果您不需要提升性能（或者不能够通过一个严格的测试程序证明您需要它），那么这很可能是一次糟糕的交易，因为您很可能会得不偿失，换来的东西要比放弃的东西价值更低。
模式#5：
开销较低的读-写锁策略
目前为止，您应该了解了volatile的功能还不足以实现计数器。
因为++x实际上是三种操作（读、添加、存储）的简单组合，如果多个线程凑巧试图同时对volatile计数器执行增量操作，那么它的更新值有可能会丢失。
然而，如果读操作远远超过写操作，您可以结合使用内部锁和volatile变量来减少公共代码路径的开销。
清单6中显示的线程安全的计数器使用synchronized确保增量操作是原子的，并使用volatile保证当前结果的可见性。
如果更新不频繁的话，该方法可实现更好的性能，因为读路径的开销仅仅涉及volatile读操作，这通常要优于一个无竞争的锁获取的开销。
清单6.结合使用volatile和synchronized实现“开销较低的读-写锁”
@ThreadSafepublicclassCheesyCounter{
//Employsthecheapread-writelocktrick
//AllmutativeoperationsMUSTbedonewiththe'this'lockheld
@GuardedBy（"this"）privatevolatileintvalue;
publicintgetValue（）{
returnvalue;
}
publicsynchronizedintincrement（）{
returnvalue++;
}
}
之所以将这种技术称之为“开销较低的读-写锁”是因为您使用了不同的同步机制进行读写操作。
因为本例中的写操作违反了使用volatile的第一个条件，因此不能使用volatile安全地实现计数器——您必须使用锁。
然而，您可以在读操作中使用volatile确保当前值的可见性，因此可以使用锁进行所有变化的操作，使用volatile进行只读操作。
其中，锁一次只允许一个线程访问值，volatile允许多个线程执行读操作，因此当使用volatile保证读代码路径时，要比使用锁执行全部代码路径获得更高的共享度——就像读-写操作一样。
然而，要随时牢记这种模式的弱点：
如果超越了该模式的最基本应用，结合这两个竞争的同步机制将变得非常困难。
结束语
与锁相比，Volatile变量是一种非常简单但同时又非常脆弱的同步机制，它在某些情况下将提供优于锁的性能和伸缩性。
如果严格遵循volatile的使用条件——即变量真正独立于其他变量和自己以前的值——在某些情况下可以使用volatile代替synchronized来简化代码。
然而，使用volatile的代码往往比使用锁的代码更加容易出错。
本文介绍的模式涵盖了可以使用volatile代替synchronized的最常见的一些用例。
遵循这些模式（注意使用时不要超过各自的限制）可以帮助您安全地实现大多数用例，使用volatile变量获得更佳性能。
java中volatile关键字的含义
在java线程并发处理中，有一个关键字volatile的使用目前存在很大的混淆，以为使用这个关键字，在进行多线程并发处理的时候就可以万事大吉。
Java语言是支持多线程的，为了解决线程并发的问题，在语言内部引入了同步块和volatile关键字机制。
synchronized
同步块大家都比较熟悉，通过synchronized关键字来实现，所有加上synchronized和块语句，在多线程访问的时候，同一时刻只能有一个线程能够用
synchronized修饰的方法或者代码块。
volatile
用volatile修饰的变量，线程在每次使用变量的时候，都会读取变量修改后的最的值。
volatile很容易被误用，用来进行原子性操作。
下面看一个例子，我们实现一个计数器，每次线程启动的时候，会调用计数器inc方法，对计数器进行加一
执行环境——jdk版本：
jdk1.6.0_31，内存：
3G cpu：
x862.4G
?
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29
30
31
32
publicclassCounter{
publicstaticintcount=0;
publicstaticvoidinc（）{
//这里延迟1毫秒，使得结果明显
try{
Thread.sleep
（1）;
}catch（InterruptedExceptione）{
}
count++;
}
publicstaticvoidmain（String[]args）{
//同时启动1000个线程，去进行i++计算，看看实际结果
for（inti=0;i<1000;i++）{
newThread（newRunnable（）{
@Override
publicvoidrun（）{
Counter.inc（）;
}
}）.start（）;
}
//这里每次运行的值都有可能不同,可能为1000
System.out.println（"运行结果:
Counter.count="+Counter.count）;
}
}
?
1
?
1
运行结果:
Counter.count=995
?
1
实际运算结果每次可能都不一样，本机的结果为：
运行结果:
Counter.count=995，可以看出，在多线程的环境下，Counter.count并没有期望结果是1000
?
1
?
1
很多人以为，这个是多线程并发问题，只需要在变量count之前加上volatile就可以避免这个问题，那我们在修改代码看看，看看结果是不是符合我们的期望
?
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