Java volatile和synchronized的区别（新手必看）

volatile 和 synchronized 关键字是 Java 中用于同步多个线程之间操作的两种机制，但它们在使用场景、性能开销、实现原理等多个方面都有显著的区别，具体如下。

1) 保证的范围：

• volatile 关键字是一个变量修饰符，它确保该变量的读写操作直接作用于主内存，而不是线程的本地内存。它可以保证单个 volatile 变量的读写操作的内存可见性和部分有序性。
• synchronized 关键字提供了一种锁机制，使用该机制能够控制多个线程对资源的并发访问。它不仅保证了区块内所有变量的读写操作的内存可见性和有序性，还提供了互斥的执行，即一次只有一个线程可以执行 synchronized 同步代码块。

2) 使用场景：

• volatile 关键字适用于那些只由一个线程写入，而由一个或多个线程读取的变量。它是一种轻量级的同步策略，经常用于状态标志或单例模式的实现；
• synchronized 关键字适用于复杂的交互场景，这些场景中需要多个操作作为一个原子块来执行，以保护数据的一致性和完整性。

3) 性能开销：

• volatile 关键字通常比 synchronized 关键字有更低的性能开销，因为它不涉及锁的获取和释放；
• synchronized 关键字会引入线程阻塞和唤醒的额外开销，特别是在高度竞争的场景下，性能的损耗会更明显。

4) 锁机制的提供：

• volatile 关键字不提供任何锁的机制，因此它不能用来实现临界区或等待/通知机制；
• synchronized 关键字提供了锁机制，并且可以用来实现临界区内的操作序列化，以及实现等待/通知机制。

5) 原子性：

• volatile 关键字仅保证单个 volatile 变量读或写的原子性，不保证复合操作（如自增）的原子性；
• synchronized 关键字可以保证其中封装的代码块或方法内所有操作的原子性。

6) 实现原理：

• volatile 关键字通过内存屏障实现同步；
• synchronized 关键字依赖于监视器锁（Monitor Lock）的获取和释放机制，在 JVM 层面通过对象头（Object Header）中的 Monitor 实现。

在实际编码中，应根据需要同步操作的复杂性和性能要求选择适当的同步机制。对于简单的状态标志访问，使用 volatile 关键字可能是最佳选择。而对于需要多个步骤的事务性操作，使用 synchronized 关键字会更合适。