一、保持多線程環境中共享變量的可見性。
在多線程環境下，每個線程都有一個自己的線程棧，對於共享的變量（比如堆中new的變量），每個線程棧都會拷貝一個該變量的副本，使用volatile修飾的變量，當線程修改當前棧程棧的副本時，修改後的副本數據會馬上更新到共享變量上。
如下圖所示，我們把變量data用volatile修飾，然後啓動兩個線程分別對data進行自增操作，在初始化的步驟中，線程1和線程2分別拷貝一份變量的副本到兩個線程的棧中，兩個線程內部分別進行循環，每循環一次data就自增一次。而因爲data被volatile關鍵字修飾，則每自增一次，線程棧中的data變量副本都會強制更新到共享變量data中。同時，其它線程中的data副本將被置爲無效，其它線程在使用data時會從新從堆中讀取。
下面的代碼，就是圖中線程執行函數的例子：
public class MyRunnable implements Runnable {
public static Integer data = 0;
private Integer spon = 0;
@Override
public void run() {
try {
while (true) {
data++;
Thread.sleep(1000 * (spon / 2 + 1));
}
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}
需要注意的是：
（1）volatile關鍵字可以強制程序將線程棧中的副本刷新的共享變量，但不是說：如果一個共享變量沒有被voltile修飾，它的副本在線程中被修改時就不會馬上更新到共享變量中。實際上這種情況很少會發生。
（2）因爲int等基本類型在深拷貝時才具有原子性，volatile關鍵字一般只用來修飾基本的數據類型。
（3）volatile關鍵字並不能代替synchronized等鎖進行線程間的同步作用，比如在上述的代碼中，data的自增操作不具有原子性，它實際分爲兩個過程，一是告訴緩存的數據進行自增操作，二是自增後的數據更新到內存。
二、禁止編譯器的指令重排功能
在默認情況下，java編譯器具有指令重拍功能，比如以下代碼：
int a=1;
int b=2;
int c=a+b;
編譯器在進行編譯時，可能a=1在前面，也可能b=2在前面。但是並不是所有的代碼都會被編譯器指令重拍，比如下面的代碼：
int a=1；
a=a+1;
system.out.print(a);
這種情況下，第2行的代碼直接影響到了第3行的打印結果，編譯器肯定不會進行指令重排。
在多線程的條件下，指令重拍可能會影響到執行執行的結果，比如下面的代碼：
共享變量：
boolean flag=false;
int data=1;
線程1：
if(flag=-true){
system.out.println(data);
}
線程2：
data++;
flag=true;
顯然線程2的兩條指令如果重排將會直接影響線程1的輸出結果，此時我們可以用volatile關鍵字修飾上述兩個變量，這樣禁止了編譯器的指令重排。volatile在禁止指令重拍方面應用最廣的應該算是在單例模式上，如下代碼：
public class MyObj {
private static volatile MyObj instance = new MyObj();
public static MyObj getInstance() {
return instance;
}
}
在執行MyObj instance = new MyObj();時實際上被分成了三個步驟：
- 1、在棧中創建一片內存給instance變量。
- 2、在堆中new一個MyObj對象。
- 3、將步驟2中的對象指向步驟1中的變量。
在多線程環境下，如果編譯器進行了指令重排，將步驟2和步驟3對調，那麼我們在使用MyObj的單例對象時很可能會出現null指針異常。所以最安全的方法就是將instance對象用volatile關鍵字進行修飾，禁止編譯器指令重排。