预备知识
Java内存模型
首先我们来了解一下JMM（java内存模型）
java虚拟机有自己的内存模型（Java Memory Model，JMM），JMM可以屏蔽掉各种硬件和操作系统的内存访问差异，以实现让java程序在各种平台下都能达到一致的内存访问效果。
JMM决定一个线程对共享变量的写入何时对另一个线程可见，JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系：共享变量存储在主内存(Main Memory)中，每个线程都有一个私有的本地内存（Local Memory），本地内存保存了被该线程使用到的主内存的副本拷贝，线程对变量的所有操作都必须在本地内存中进行，而不能直接读写主内存中的变量。这三者之间的交互关系如下：
需要注意的是，JMM是个抽象的内存模型，所以所谓的本地内存，主内存都是抽象概念，并不一定就真实的对应cpu缓存和物理内存。当然如果是出于理解的目的，这样对应起来也无不可。
原子性
原子性意味着一个时刻，只有一个线程能够执行一段代码，这段代码通过一个monitor object保护。从而防止多个线程在更新共享状态时相互冲突。
可见性
可见性则更为微妙，它必须确保释放锁之前对共享数据做出的更改对于随后获得该锁的另一个线程是可见的。如果没有同步机制提供的这种可见性保证，线程看到的共享变量可能是修改前的值或不一致的值，这将引发许多严重问题。
举个栗子
为了能彻底的理解volatile，我们一步一步来分析。首先来看看如下代码
public class TestVolatile {
boolean status = false;
/**
* 状态切换为true
*/
public void changeStatus(){
status = true;
}
/**
* 若状态为true，则running。
*/
public void run(String t){
if(status){
System.out.println("running...." + t);
}
}
}
上面这个例子，在多线程环境里，假设线程A执行changeStatus()方法后,线程B运行run()方法，可以保证输出"running…"吗？
答案是NO!
这个结论会让人有些疑惑，可以理解。因为倘若在单线程模型里，先运行changeStatus方法，再执行run方法，自然是可以正确输出"running…"的；但是在多线程模型中，是没法做这种保证的。因为对于共享变量status来说，线程A的修改，对于线程B来讲，是"不可见"的。也就是说，线程B此时可能无法观测到status已被修改为true。那么什么是可见性呢？
所谓可见性，是指当一条线程修改了共享变量的值，新值对于其他线程来说是可以立即得知的。很显然，上述的例子中是没有办法做到内存可见性的。
在了解了JMM的简单定义后，问题就很容易理解了，对于普通的共享变量来讲，比如我们上文中的status，线程A将其修改为true这个动作发生在线程A的本地内存中，此时还未同步到主内存中去；而线程B缓存了status的初始值false，此时可能没有观测到status的值被修改了，所以就导致了上述的问题。那么这种共享变量在多线程模型中的不可见性如何解决呢？比较粗暴的方式自然就是加锁，但是此处使用synchronized或者Lock这些方式太重量级了，有点炮打蚊子的意思。比较合理的方式其实就是volatile。
volatile
volatile具备两种特性，第一就是保证共享变量对所有线程的可见性。将一个共享变量声明为volatile后，会有以下效应：
1、当写一个volatile变量时，JMM会把该线程对应的本地内存中的变量强制刷新到主内存中去；
2、这个写会操作会导致其他线程中的缓存无效。
上面的例子只需将status声明为volatile，即可保证在线程A将其修改为true时，线程B也可以得知。
使用场景
先说一下volatile的使用场景，你只能在有限的一些情形下使用 volatile 变量替代锁。要使 volatile 变量提供理想的线程安全，必须同时满足下面两个条件：
1、对变量的写操作不依赖于当前值。
2、该变量没有包含在具有其他变量的不变式中。
volatile最适用一个线程写，多个线程读的场合。
如果有多个线程并发写操作，仍然需要使用锁或者线程安全的容器或者原子变量来代替。
再举栗子
代码如下：
public class Counter {
public static volatile int num = 0;
//使用CountDownLatch来等待计算线程执行完
static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(30);
public static void main(String []args) throws InterruptedException {
//开启30个线程进行累加操作
for(int i=0;i<30;i++){
new Thread(){
public void run(){
for(int j=0;j<10000;j++){
num++;//自加操作
}
countDownLatch.countDown();
}
}.start();
}
//等待计算线程执行完
countDownLatch.await();
System.out.println(num);
}
}
针对这个示例，一些同学可能会觉得疑惑，如果用volatile修饰的共享变量可以保证可见性，那么结果不应该是300000么?
问题就出在num++这个操作上，因为num++不是个原子性的操作，而是个复合操作。我们可以简单讲这个操作理解为由这三步组成:
1.读取
2.加一
3.赋值
所以，在多线程环境下，有可能线程A将num读取到本地内存中，此时其他线程可能已经将num增大了很多，线程A依然对过期的num进行自加，重新写到主存中，最终导致了num的结果不合预期，而是小于30000。这时候就需要使用synchronized了。
synchronized
当它用来修饰一个方法或者一个代码块的时候，能够保证在同一时刻最多只有一个线程执行该段代码。
- 当两个并发线程访问同一个对象object中的这个synchronized(this)同步代码块时，一个时间内只能有一个线程得到执行。另一个线程必须等待当前线程执行完这个代码块以后才能执行该代码块。
- 然而，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，另一个线程仍然可以访问该object中的非synchronized(this)同步代码块。
- 尤其关键的是，当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，其他线程对object中所有其它synchronized(this)同步代码块的访问将被阻塞。
- 当一个线程访问object的一个synchronized(this)同步代码块时，它就获得了这个object的对象锁。结果，其它线程对该object对象所有同步代码部分的访问都被暂时阻塞。
两者的区别
1、volatile是变量修饰符，而synchronized则作用于一段代码或方法。
2、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。
3、volatile不会造成线程的阻塞；synchronized可能会造成线程的阻塞。
4、volatile保证数据的可见性，但不能保证原子性；而synchronized可以保证原子性，也可以间接保证可见性，因为它会将私有内存中和公共内存中的数据做同步。
5、volatile标记的变量不会被编译器优化；synchronized标记的变量可以被编译器优化。
线程安全包含原子性和可见性两个方面，Java的同步机制都是围绕这两个方面来确保线程安全的。
关键字volatile主要使用的场合是在多个线程中可以感知实例变量被修改，并且可以获得最新的值使用，也就是多线程读取共享变量时可以获得最新值使用。
关键字volatile提示线程每次从共享内存中读取变量，而不是私有内存中读取，这样就保证了同步数据的可见性。如上第二个栗子，可以得出volatile本身并不处理数据的原子性，而是强制对数据的读写及时的影响到主内存中。
最后修改的代码
还未修改，晚了，明天再改
public class Counter {
public static volatile int num = 0;
//使用CountDownLatch来等待计算线程执行完
static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(30);
public static void main(String []args) throws InterruptedException {
//开启30个线程进行累加操作
for(int i=0;i<30;i++){
new Thread(){
public void run(){
for(int j=0;j<10000;j++){
num++;//自加操作
}
countDownLatch.countDown();
}
}.start();
}
//等待计算线程执行完
countDownLatch.await();
System.out.println(num);
}
}