Что такое volatile в Java и как он работает

Что проверяют

Понимаете ли вы разницу между видимостью и атомарностью. Это главный водораздел: volatile решает первое и не решает второе.

Как отвечать

volatile гарантирует две вещи:

• видимость: запись в поле сразу видна другим потокам, чтение всегда идёт из основной памяти, а не из кэша ядра;
• запрет переупорядочивания: операции до записи не переедут после неё (барьер памяти).

Чего он не даёт: атомарности составных операций. count++ это чтение, увеличение и запись, и два потока легко потеряют одно из увеличений даже на volatile.

Типичное применение это флаг остановки:

private volatile boolean running = true;

public void stop() { running = false; }

public void run() {
    while (running) { doWork(); }   // без volatile поток может не увидеть изменения никогда
}

Для счётчиков нужны AtomicInteger или synchronized, для сложных инвариантов только блокировка.

Ещё volatile встречается в двойной проверке при ленивой инициализации: без него другой поток может увидеть ссылку на ещё не до конца сконструированный объект.

Где спотыкаются

Считают volatile заменой synchronized. Он не даёт взаимного исключения: критическую секцию им не защитить.

Не могут объяснить, почему цикл без volatile может не завершиться никогда: компилятор вправе поднять чтение поля из цикла, раз внутри оно не меняется.

Забывают, что на массиве volatile относится к самой ссылке, а не к элементам.