C#中volatile的理解

[bininc]

当进行多线程开发的时候，变量值的唯一性是不可避免需要讨论的问题了。
恐怕比较一下volatile和synchronized的不同是最容易解释清楚的。
volatile是变量修饰符，而synchronized则作用于一段代码或方法；看如下三句get代码：

1. int i1; int geti1() {return i1;}
2. volatile int i2; int geti2() {return i2;}
3. int i3; synchronized int geti3() {return i3;}

geti1()方法得到存储在当前线程中i1的数值。多个线程有多个i1变量拷贝，而且这些i1之间可以互不相同。
换句话说，另一个线程可能已经改变了它线程内的i1值，而这个值可以和当前线程中的i1值不相同。
事实上，Java有个思想叫“主”内存区域，这里存放了变量目前的“准确值”。每个线程可以有它自己的变量拷贝，而这个变量拷贝值可以和“主”内存区域里存放的不同。
因此实际上存在一种可能：“主”内存区域里的i1值是0，线程1里的i1值 是1，线程2里的i1值是2
此时线程1和线程2都改变了它们各自的i1值，而且这个改变还没来得及传递给“主”内存区域或其他线程。

geti2()方法得到的是“主”内存区域的i2数值。用volatile修饰后的变量不允许有不同于“主”内存区域的变量拷贝。
换句话说，一个变量经volatile修饰后在所有线程中必须是同步的；任何线程中改变了它的值，所有其他线程立即获取到了相同的值。
理所当然，volatile修饰的变量存取时比一般变量消耗的资源要多一点，因为线程有它自己的变量拷贝更为高效。

geti3()方法是把方法整体放到“主”内存区域执行。既然已经有volatile了为啥还要有synchronized呢？
它们之间有两点不同：首先，synchronized获得并释放监视器——如果两个线程使用了同一个对象锁(lock)，监视器能强制保证代码块同时只被一个线程所执行——这是众所周知的事实。但是，synchronized也同步内存：事实上，synchronized在“ 主”内存区域同步整个线程的内存。
因此，执行geti3()方法做了如下几步：

1. 线程请求获得监视this对象的对象锁（假设未被锁，否则线程等待直到锁释放）
2. 线程内存的数据被消除，从“主”内存区域中读入（Java虚拟机能优化此步。。。[后面的不知道怎么表达,汗]）
3. 代码块被执行
4. 对于变量的任何改变现在可以安全地写到“主”内存区域中（不过geti3()方法不会改变变量值）
5. 线程释放监视this对象的对象锁

因此volatile只是在线程内存和“主”内存间同步某个变量的值，而synchronized通过锁定和解锁某个监视器同步所有变量的值。显然synchronized要比volatile消耗更多资源。

更通俗的解释：

Volatile 字面的意思时易变的，不稳定的。在C#中也差不多可以这样理解。

编译器在优化代码时，可能会把经常用到的代码存在Cache里面，然后下一次调用就直接读取Cache而不是内存，这样就大大提高了效率。但是问题也随之而来了。

在多线程程序中，如果把一个变量放入Cache后，又有其他线程改变了变量的值，那么本线程是无法知道这个变化的。它可能会直接读Cache里的数据。但是很不幸，Cache里的数据已经过期了，读出来的是不合时宜的脏数据。这时就会出现bug。

用Volatile声明变量可以解决这个问题。用Volatile声明的变量就相当于告诉编译器，我不要把这个变量写Cache，因为这个变量是可能发生改变的。

原文引自：http://www.cnblogs.com/gjhjoy/p/3556709.html 对原作者描述根据自己的理解稍有修改