并发编程中的四个问题：
可见性、原子性、有序性、指令重排
对于synchronized和volatile首先我们知道：
synchronized可以保证原子性、有序性、可见性；
volatile只能保证有序性和可见性，但是可以防止指令重排；
那这几个概念是什么意思呢？
什么是可见性？
问题：并发编程时，当一个线程对共享变量进行了修改，另外的线程并没能立即看到最新的值。
原因：本地内存缓存会保存数据副本，这就造成一个线程修改内存的变量后，其他的线程可能由于读取的是本地内存的缓存而造成了数据不一致。（就好像这个变量的改变其他线程看不到一样）
解决思路：对于这种变量，应该每次都去内存中读，而不是走缓存；volatile和synchronized都可以解决这个问题。
什么是原子性？
问题：对于num++这个语句，实际上分为三步执行；
1.获取num的值；
2.计算加一之后的值；
3.将新值赋给num；
在多线程中，这三步应该看作一个整体一块执行完，中间不应让另外的线程也执行这三个语句；否者就可能出现问题：
解决思路：在一个线程执行完该代码块之前，其他线程不能执行该代码块；synchronized可以解决这个问题。
什么是有序性？
保证线程串行地执行某个代码块，volatile和synchronized都可以解决这个问题。
什么是防止指令重排？
为了提升执行速度，计算机再执行代码的时候会对指令进行重新排序，并保证达到的最终效果是一样的（但是，但是，它只能保证在单线程没啥问题，当使用多线程时遇上指令重拍就可能出现问题了）
案例：双重校验锁（未禁止指令重排时）
public class Singleton {
private static Singleton uniqueInstance;
private Singleton() {
}
public static Singleton getUniqueInstance() {
//先判断对象是否已经实例过，没有实例化过才进入加锁代码
if (uniqueInstance == null) {
//类对象加锁
synchronized (Singleton.class) {
if (uniqueInstance == null) {
uniqueInstance = new Singleton();
}
}
}
return uniqueInstance;
}
}
对于uniqueInstance = new Singleton();语句其实是分三步走的：
- 为
uniqueInstance分配内存空间 - 初始化
uniqueInstance - 将
uniqueInstance指向分配的内存地址
但是JVM进行指令重排后，执行过程可能就变成了1->3->2;在多线程环境下，就可能导致一个线程获得还没有初始化的实例。比如线程A执行了1和3，此时T2调用getUniqueInstance后发现uniqueInstance不为null，因此直接返回uniqueInstance给其他程序使用，但实际上uniqueInstance还没初始化呢，如果用的话肯定有问题。
解决：volatile关键字可以禁止指令重排，因此双重校验锁正确的写法应该是:
public class Singleton {
private volatile static Singleton uniqueInstance;
private Singleton() {
}
public static Singleton getUniqueInstance() {
//先判断对象是否已经实例过，没有实例化过才进入加锁代码
if (uniqueInstance == null) {
//类对象加锁
synchronized (Singleton.class) {
if (uniqueInstance == null) {
uniqueInstance = new Singleton();
}
}
}
return uniqueInstance;
}
}
一些对比
关于volatile和synchronized的有序性需要说明一下，synchronized保证的是代码块之间的有序性，确保多个线程串行地执行代码块，而对于代码块内部的有序是不保证的(也就是不会禁止指令重排);
总结：
volatile:可见性、有序性、禁止指令重排
synchronized：原子性、可见性、有序性