0. 背景
在Java的各种面试题中，一个出现频率很高的题就是：
想必熟悉Java的朋友应该对这个关键字已经有所了解了，同时应该也有很多朋友对这个关键字略有一知半解，只是知道它是“和并发编程相关的”。
那么，本文接下来将会介绍下 volatile 关键字到底是个什么意思。
1. volatile 关键字的语法含义
首先，volatile 是一个关键字，用于修饰成员变量。这个在使用时可以说是非常方便了。
从Java语法的角度来说，在Java语言规范中，是这么说明 volatile 关键字的：
The Java programming language allows threads to access shared variables (§17.1). As a rule, to ensure that shared variables are consistently and reliably updated, a thread should ensure that it has exclusive use of such variables by obtaining a lock that, conventionally, enforces mutual exclusion for those shared variables.
The Java programming language provides a second mechanism, volatile fields, that is more convenient than locking for some purposes.
A field may be declared volatile, in which case the Java Memory Model ensures that all threads see a consistent value for the variable
这段描述，我提取了下里面的主要的内容，大概是以下几个关键点：
1) Java支持多线程访问共享变量；
2) Java可以通过给对象加锁来实现线程互斥访问，进而保证变量访问的多线程安全问题；
3) 除了互斥访问之外，还提供另一种机制，就是用 volatile 关键字来修饰变量，这个机制能在某些特点的场景中很有用；
4) 用volatile 修饰的变量，可以确保它的可见性；
以上几个关键点，前3个都好理解，比如加锁来做线程同步等等，只有第4点，啥叫能保证可见性？可见性又是个啥？
2. 什么是可见性问题？
要说到可见性是什么，其实这个问题来源于CPU的缓存一致性的问题。
现代的CPU都是有高速缓存的，而且还是有多级缓存的。为什么叫高度缓存呢？这个是相对内存来说的，高度缓存的读写速度要比内存高很多，这样设计也是为了提高CPU的速度，如果没有这个CPU内的缓存的话，那涉及到和内存读写交互的话，CPU大部分时间都是在等待着内存数据的读写。
同时，现代CPU基本都是多核的了，还有单核心上的超线程技术，这样就相当于有多个CPU同时和内存进行读取操作，每一个CPU核心里面都有各自的缓存，那么如何保证每一个读取到的数据都是新的呢？
这个就是可见性问题。
（缓存一致性（图片来自维基百科））
上面的Client可以代表一个核心，每一个核心在从内存读取数据的时候，会先把数据复制到自己的缓存中一份，缓存一致性就是需要保证在多个里面的缓存是正确的。
正是基于以上的设计，才会有JVM中的可见性的问题。
JVM是多线程的环境，多个线程在实际运行的时候，有可能是在不同的CPU核心中运行的，所以每一个线程在读取内存的数据的时候，也有可能是读取的线程内部的缓存，这个时候，假如其他某个线程修改了这个变量，对于这线程来说是不知情的，也就是不可见的。
3. JMM中关于volatile的可见性保证
JVM为了解决上面的可见性问题，在规范层面进行了约束，新增了 volatile 关键字的机制来解决这个问题。它能保证，某一个线程对变量修改了以后，对其他的线程时可见的。
这样的设计，针对一写多读 的并发环境，是非常有帮助的。由于只有一个线程在写变量，加上锁的话会对性能影响比较大。如果直接把共享变量声明成为 volatile 的就可以实现可见性了。
volatile 的机制，只是规范层的约束，那么底层的实现呢？这个实现的话，就是基于底层的CPU的MESI协议，这个协议就是专门用于解决CPU的多个核心之间的缓存的一致性问题的，有了它就可以做到啦，这里不再展开了。
参考资料：
https://www.cnblogs.com/1994july/p/12051965.html
http://ifeve.com/java-volatile%e5%85%b3%e9%94%ae%e5%ad%97/
https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se12/html/jls-8.html#jls-8.3.1.4
https://docs.oracle.com/javase/specs/jls/se12/html/jls-17.html#jls-17.4
