volatile关键字
volatile是一个类型修饰符（type specifier），就像大家更熟悉的const一样，它是被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量。volatile的作用是作为指令关键字，确保本条指令不会因编译器的优化而省略，且要求每次直接读值。
特点：
- 其他线程对变量的修改可以立即反应到当前线程中
- 确保当前线程对volatile变量的修改，能即时的写到共享内存中，并被其他线程所见
- 使用volatile修饰的变量，编译器会保证其有序性
正确使用volatile变量的条件：
- 对变量的写操作不依赖于当前值
- 该变量没有包含在具有其他变量的表达式中
第一个条件显示volatile变量不适合用作线程安全计数器，因为在多线程中，增量操作（count++）虽然看上去是一个单独的操作，但实际上是由读取-->修改-->写入操作组成的组合操作，volatile并不能保证整个过程都是原子操作。
适用场景：
-
状态标志
这种类型的状态标记的一个公共特性是：通常只有一种标记状态的来回转换，而且状态变量通常是原子变量
- 一次性安全发布
缺乏同步会导致无法实现可见性，这使得确定何时写入对象引用而不是原语值变得更加困难，此时我们可以利用volatile实现对象的安全发布。这种模式的一个必要条件是：被发布的对象必须是线程安全的，或者是有效的不可变对象（有效不可变意味着对象的状态在发布后不会被修改）。volatile类型的引用可以确保对象的发布形式的可见性，但是如果对象的状态在发布后发生改变，那么需要额外的同步
- 独立观察
安全使用volatile的另一种简单模式是：定期“发布”观察结果供程序内部使用。使用该模式的另一种应用程序是收集程序的统计信息，例如记录一个程序中最后登录的用户，可以将反复使用lastUser引用来发布值，以便程序的其他部分使用。这个模式要求被发布的值是有效不可变的--即值的状态在发布后不会改变。
- “volatile bean”模式
volatile bean 模式适用于将 JavaBeans 作为“荣誉结构”使用的框架。在 volatile bean 模式中，JavaBean 被用作一组具有 getter 和/或 setter 方法 的独立属性的容器。volatile bean 模式的基本原理是：很多框架为易变数据的持有者（例如 HttpSession）提供了容器，但是放入这些容器中的对象必须是线程安全的。
在 volatile bean 模式中，JavaBean 的所有数据成员都是 volatile 类型的，并且 getter 和 setter 方法必须非常普通 —— 除了获取或设置相应的属性外，不能包含任何逻辑。此外，对于对象引用的数据成员，引用的对象必须是有效不可变的。（这将禁止具有数组值的属性，因为当数组引用被声明为 volatile 时，只有引用而不是数组本身具有 volatile 语义）。对于任何 volatile 变量，不变式或约束都不能包含 JavaBean 属性。
- 开销较低的读-写锁策略
当读操作远远超过写操作时，我们可以结合使用内部锁和volatile变量来减少公共代码路径的开销。如果更新不频繁的话，该方法可以实现更好的性能，因为读路径的开销仅仅涉及到volatile的读操作，这通常要由于一个无竞争的锁的开销。
public class ChessyCounter{
private volatile int count;
public int getValue(){return this.count;}
public synchronized int increment(){
return count++;
}
}
之所以将这种技术称之为“开销较低的读-写锁”，是因为使用的不同的同步机制进行读写操作。由于在读操作中使用volatile可以确保当前值的可见性，所以可以使用锁进行所有变化的操作，使用volatile进行只读操作。
总结：
与锁相比，Volatile 变量是一种非常简单但同时又非常脆弱的同步机制，它在某些情况下将提供优于锁的性能和伸缩性。如果严格遵循 volatile 的使用条件 —— 即变量真正独立于其他变量和自己以前的值 —— 在某些情况下可以使用 volatile 代替 synchronized 来简化代码。然而，使用 volatile 的代码往往比使用锁的代码更加容易出错。本文介绍的模式涵盖了可以使用 volatile 代替 synchronized 的最常见的一些用例。遵循这些模式（注意使用时不要超过各自的限制）可以帮助您安全地实现大多数用例，使用 volatile 变量获得更佳性能。
synchronized关键字
synchronized 关键字，代表这个方法加锁,相当于不管哪一个线程（例如线程A），运行到这个方法时,都要检查有没有其它线程B（或者C、 D等）正在用这个方法(或者该类的其他同步方法)，有的话要等正在使用synchronized方法的线程B（或者C 、D）运行完这个方法后再运行此线程A,没有的话,锁定调用者,然后直接运行。它包括两种用法：synchronized 方法和 synchronized 块。
特点：
- 被synchronized修饰的方法或代码块同一时间只能被一个线程使用
- 当一个线程访问Object的一个synchronized代码块时，另一个线程仍可访问该对象的非synchronized代码块
- 当一个线程访问Object的一个synchronized代码块时，其他线程对object中所有其它synchronized(this)同步代码块的访问将被阻塞。
- 当一个线程访问Object的一个synchronized（this）同步代码块时，它就获得了这个Object的对象锁。结果，其他线程对该Object对象所有的同步代码部分的访问都暂时被阻塞
使用场景：
- synchronized方法：
通过在方法声明中加入synchronized关键字，synchronized 方法控制对类成员变量的访问：每个类实例对应一把锁，每个 synchronized 方法都必须获得调用该方法的类实例的锁方能执行，否则所属线程阻塞，方法一旦执行，就独占该锁，直到从该方法返回时才将锁释放，此后被阻塞的线程方能获得该锁，重新进入可执行状态。这种机制确保了同一时刻对于每一个类实例，其所有声明为 synchronized 的成员函数中至多只有一个处于可执行状态（因为至多只有一个能够获得该类实例对应的锁），从而有效避免了类成员变量的访问冲突（只要所有可能访问类成员变量的方法均被声明为 synchronized）
- synchronized代码块：
通过 synchronized关键字来声明synchronized 块，其中的代码必须获得对象 syncObject （如前所述，可以是类实例或类）的锁方能执行，具体机制同前所述。由于可以针对任意代码块，且可任意指定上锁的对象，故灵活性较高。
- synchronized方法和synchronized同步代码块的区别：
- synchronized同步代码块只是锁定了该代码块，代码块外面的代码还是可以被访问的。
- synchronized方法是粗粒度的并发控制，某一个时刻只能有一个线程执行该synchronized方法。
- synchronized同步代码块是细粒度的并发控制，只会将块中的代码同步，代码块之外的代码可以被其他线程同时访问。
final关键字
特点：
- final类不能被继承，没有子类，final类中的方法默认是final的。
- final方法不能被子类的方法覆盖，但可以被继承。
- final成员变量表示常量，只能被赋值一次，赋值后值不再改变。
- final不能用于修饰构造方法。
使用场景：
- 修饰变量
当final修饰一个变量的时候一般把他作为常量，通常和static关键字配合使用。一般static修饰的常量都用大写字母来表示。
- 修饰方法
当一个方法被final修饰后，表示该方法不能被子类重写，final方法有一个好处是比非final方法要快，因为在编译时已经静态绑定了，不需要在运行时在动态绑定。
- 修饰类
当一个类被final修饰后，表示该类是完整的，不能被继承，例如Java中String、Integer类都是final类
优点：
- final关键字提高了性能。JVM和Java应用都会缓存final变量
- final变量可以安全的在多线程环境下进行共享，而不需要额外的同步开销
- 使用final关键字，JVM会对方法、变量及类进行优化
- 不可变类创建不可变类要使用final关键字。不可变类是指它的对象一旦被创建了就不能被更改了。String是不可变类的代表。不可变类有很多好处，譬如它们的对象是只读的，可以在多线程环境下安全的共享，不用额外的同步开销等等
参考资料：