倘若synchronize只能用於實現原子性或確定臨界區（Critical Section）。那麼線程A修改了某個共享參數後，線程B可能獲取到的參數不是最新的，同樣會出現問題。因此，同步還有另外一個重要方面：內存可見性（Memory Visibility）。
爲了保證多個線程間對內存寫入操作的可見性，必須使用同步機制。
1、失效數據：共享數據在多個線程下，缺乏同步時，2個共享數據可能出現4種不同的複雜情況。但是，這個失效值是由之前某個線程設置的值，而不是一個隨機值。這種稱爲最低安全性（out-of-thin-airsafety）。
2、非原子的64位操作：最低安全性適用於大多數變量。但是非volatile的64位數值變量（double和long）。Java內存模型要求，變量的讀取和寫入操作必須是原子操作，但對於非volatile類型的long和double變量，JVM會分解爲兩個32位的操作。針對64位變量的讀寫操作在不同線程中執行，那麼就可能讀取到某個值得高32位，另一個值得低32位。
因此，針對共享的和可變的狀態操作時，需要使用同步機制保護。
3、加鎖和可見性：核心是鎖的happends-before原則，同一個鎖的unlock操作happend-before鎖的lock操作。例：A、B線程先後進入由同一個鎖保護的同步代碼塊時，當B執行由鎖保護的同步代碼塊時，可以看到A之前在同一個代碼塊中的所有操作結果。注意單例中的DCL。
4、volatile和可見性：核心是volatile的happends-before原則，對一個volatile變量的寫操作happend-before此變量的任意操作（包括寫操作）。例：線程A、B依次寫入和讀取volatile變量，在寫入volatile變量之前對A可見的所有變量的值，在B讀取volatile變量後，對B都是可見的。因此，從內存可見性角度來看，寫入volatile變量相當於退出同步代碼塊，而讀取volatile變量相當於進入同步代碼塊。
因此，加鎖機制確保可見性和原子性，而volatile變量只能確保可見性。