97. volatile 关键字有什么用？有哪些应用场景？

问题 1： volatile 关键字在 Java 中有什么作用？
回答： volatile 关键字用于确保变量的可见性和有序性，即当一个线程修改了 volatile 变量的值，其他线程能够立即看到这个修改，并且禁止指令重排序。

问题 2： volatile 关键字可以修饰哪些类型的变量？
回答： volatile 关键字只能用于修饰类的成员变量，不能修饰局部变量或方法参数。

问题 3： volatile 关键字如何保证变量的可见性？
回答： volatile 关键字通过强制线程从主内存中读取变量的最新值，而不是从线程的本地缓存中读取，从而保证变量的可见性。

问题 4： volatile 关键字能替代 synchronized 吗？
回答： 不能。volatile 只能保证变量的可见性和有序性，但不能保证原子性。对于需要原子性操作的场景，仍需使用 synchronized 或其他锁机制。

问题 5： volatile 关键字适用于哪些应用场景？
回答： volatile 适用于多线程环境下需要保证变量可见性的场景，例如状态标志位、双重检查锁定（Double-Checked Locking）等。

问题 6： volatile 关键字如何防止指令重排序？
回答： volatile 关键字通过插入内存屏障（Memory Barrier）来禁止编译器和处理器对指令进行重排序，从而保证代码的执行顺序。

问题 7： 使用 volatile 关键字会带来性能开销吗？
回答： 是的，使用 volatile 关键字会带来一定的性能开销，因为它需要频繁地从主内存中读取和写入数据，而不是使用线程的本地缓存。

问题 8： volatile 关键字能否保证复合操作的原子性？
回答： 不能。volatile 关键字只能保证单个变量的读/写操作的原子性，对于复合操作（如 i++），仍需使用 synchronized 或其他原子类来保证原子性。

问题 9： 在什么情况下不需要使用 volatile 关键字？
回答： 如果变量仅在单线程环境下使用，或者变量的值不会被多个线程共享和修改，则不需要使用 volatile 关键字。

问题 10： volatile 关键字与 final 关键字有什么区别？
回答： volatile 关键字用于保证变量的可见性和有序性，而 final 关键字用于声明不可变的变量或方法。final 变量在初始化后不能被修改，且在多线程环境下具有天然的线程安全性。