一、简介

在多线程并发编程中synchronized和volatile都扮演着重要的角色，volatile是轻量级的 synchronized，它在多处理器开发中保证了共享变量的“可见性”。可见性的意思是当一个 线程修改一个共享变量时，另外一个线程能读到这个修改的值。如果volatile变量修饰符使 用恰当的话，它比synchronized的使用和执行成本更低，因为它不会引起线程上下文的切 换和调度。

二、volatile的定义与实现原理

Java编程语言允许线程访问共享变量， 为了确保共享变量能被准确和一致地更新，线程应该确保通过排他锁单独获得这个变量。 Java语言提供了volatile，在某些情况下比锁要更加方便。如果一个字段被声明成volatile， Java线程内存模型确保所有线程看到这个变量的值是一致的。

有volatile变量修饰的共享变量进行写操作的时候会多出一汇编代码（具有Lock前缀），Lock前缀的指令在多核处理器下会引发了两件事情。

1. 将当前处理器缓存行的数据写回到系统内存。
2. 这个写回内存的操作会使在其他CPU里缓存了该内存地址的数据无效。

为了提高处理速度，处理器不直接和内存进行通信，而是先将系统内存的数据读到内部缓存后再进行操作，但操作完不知道何时会写到内存。如果对声明了volatile的变量进行写操作，JVM就会向处理器发送一条Lock前缀的指令，将这个变量 所在缓存行的数据写回到系统内存。但是，就算写回到内存，如果其他处理器缓存的值还 是旧的，再执行计算操作就会有问题。所以，在多处理器下，为了保证各个处理器的缓存 是一致的，就会实现缓存一致性协议，每个处理器通过嗅探在总线上传播的数据来检查自 己缓存的值是不是过期了，当处理器发现自己缓存行对应的内存地址被修改，就会将当前 处理器的缓存行设置成无效状态，当处理器对这个数据进行修改操作的时候，会重新从系 统内存中把数据读到处理器缓存里。

具体使用：

3、synchronized的实现原理与应用

在多线程并发编程中synchronized一直是元老级角色，很多人都会称呼它为重量级锁。但是，随着Java SE 1.6对synchronized进行了各种优化之后，有些情况下它就并不那么重了。

利用synchronized实现同步的基础:Java中的每一个对象都可以作为锁。具体表现为以下3种形式。

1. 对于普通同步方法，锁是当前实例对象。
2. 对于静态同步方法，锁是当前类的Class对象。
3. 对于同步方法块，锁是Synchonized括号里配置的对象。

当一个线程试图访问同步代码块时，它首先必须得到锁，退出或抛出异常时必须释放 锁。那么锁到底存在哪里呢?锁里面会存储什么信息呢?
从JVM规范中可以看到Synchonized在JVM里的实现原理，JVM基于进入和退出 Monitor对象来实现方法同步和代码块同步，但两者的实现细节不一样。代码块同步是使 用monitorenter和monitorexit指令实现的，而方法同步是使用另外一种方式实现的，细节在 JVM规范里并没有详细说明。但是，方法的同步同样可以使用这两个指令来实现。
monitorenter指令是在编译后插入到同步代码块的开始位置，而monitorexit是插入到方 法结束处和异常处，JVM要保证每个monitorenter必须有对应的monitorexit与之配对。任何 对象都有一个monitor与之关联，当且一个monitor被持有后，它将处于锁定状态。线程执 行到monitorenter指令时，将会尝试获取对象所对应的monitor的所有权，即尝试获得对象 的锁。

上图可以看出任意线程对Object(Object由synchronized保护)的访问，首先要 获得Object的监视器。如果获取失败，线程进入同步队列，线程状态变为BLOCKED。当 访问Object的前驱(获得了锁的线程)释放了锁，则该释放操作唤醒阻塞在同步队列中的 线程，使其重新尝试对监视器的获取。
随便写个demo，加上synchronized关键字。查看下字节码文件就可以发现了。