在Java中，关键字volatile主要用于保证多线程环境下共享变量的可见性。可见性是指当一个线程修改了共享变量的值后，其他线程能够立即看到这个修改。volatile关键字通过一些特定的机制确保了这种可见性，主要包括以下几点：

内存屏障（Memory Barrier）：volatile关键字会在读写操作的前后插入一些特殊的指令，这些指令会禁止处理器重排序，确保指令按照程序的顺序执行。这样可以防止某些操作被重排序到其他内存操作之前，从而保证了其可见性。

缓存一致性协议：在多核处理器系统中，不同的线程可能在不同的处理器核心上执行，每个核心都有自己的缓存。volatile关键字会触发缓存一致性协议，即当一个线程修改了volatile变量的值后，会立即将这个修改刷新到主内存中，而其他线程读取该变量时会直接从主内存中获取最新值，从而保证了可见性。

禁止指令重排序：volatile关键字还可以防止代码中的指令重排序，保证了代码的执行顺序与预期一致。这对于多线程环境下的变量可见性非常重要，因为如果指令重排序导致了某些指令的提前执行，就有可能出现其他线程无法看到最新值的情况。

非原子性操作限制：虽然volatile关键字可以保证可见性，但它并不能保证原子性。如果涉及到复合操作，比如

这样的自增操作，volatile关键字无法保证这种操作的原子性。在这种情况下，需要使用锁或者Atomic类来确保操作的原子性。

关键字通过内存屏障、缓存一致性、禁止指令重排序等机制来保证共享变量的可见性，使得多线程环境下的变量访问更加安全可靠。使用volatile关键字仅仅能够保证可见性，并不能解决所有的线程安全性问题，开发者在编写多线程程序时还需要综合考虑其他因素，比如原子性、有序性和死锁等问题。