詳解java如何正確使用volatile

更新時間：2018年07月08日 17:17:33 作者：nethackatschool

這篇文章給大家分享了java如何正確使用volatile的相關知識點內(nèi)容，有興趣的朋友可以參考學習下。

volatile關鍵字在java多線程中有著比較重要作用，volatile主要作用是可以保持變量在多線程中是實時可見的,是java中提供的最輕量的同步機制。

可見性

在Java的內(nèi)存模型中所有的的變量（這里的變量是類全局變量，并不是局部變量，局部變量在方法內(nèi)并沒有線程安全的問題，因為變量隨方法調(diào)用完成而銷毀）都是存放在主內(nèi)存中的，而每個線程有自己的工作內(nèi)存，每次線程執(zhí)行時，會從主內(nèi)存獲取變量的拷貝，對變量的操作都在線程的工作內(nèi)存中進行，不同線程之間也不能共享工作內(nèi)存，只能從主內(nèi)存讀取變量的拷貝。具體可以通過下圖來表示：

然而對于volatile（使用synchronized/final修飾都具有可見性）來說打破了上述的規(guī)則，即當線程修改了變量的值，其他線程可以立即知道該變量的改變。然而對于普通變量來說，當一個線程修改了變量，需要先將變量寫回主內(nèi)存，其他線程從主內(nèi)存讀取變量后才對該線程可見。似乎從以上的描述可以推導出只要使用volatile修飾的變量就可以保證該變量在多線程環(huán)境下操作是安全的，因為它對于所有線程的工作內(nèi)存都是可見的也就是說一致的。這么理解確實沒錯，但是在java中很多運算都不是原子的，所以在java的一些運算中使用volatile并不能保證線程安全問題。讓我們來看一個例子：

public class test{
private static volatile t=0;
 private static int add(){
  return t++;
 }

 public static void testVolatile(){
  for (int i=0;i<20;i++){
   Thread thread=new Thread(()-> {
    for (int j=0;j<1000;j++) {
     add();
    }
   });
   thread.start();
  }
  while (Thread.activeCount()>1){
   Thread.yield();
  }
  System.out.println(t);
 }

 public static void main(String[] args){
  testVolatile();
 }
}

預期這個t值應該是20000，但是會出現(xiàn)t值小于20000的情況，原因大家應該猜到了，問題出在t++上，t++并不是一個原子操作，t++的操作在java中代表先獲取t值，再加1，再賦值還t。在獲取t值時因為是volatile修飾的，所以可以獲取線程最新值，然而在加1的時候就不能保證了，有可能其他線程已經(jīng)加1了。

那么什么場景使用volatile是最合適的呢？

* 在變量運算不依賴當前值

* 變量不需要與其他狀態(tài)變量共同參與不變約束

翻譯成中文就是對于那些在多線程中既有讀又有寫的變量，完全可以使用volatile修飾，這樣就對于讀操作就不要使用lock/synchronized比較重的操作了，直接讀就是，因為變量是可見的。

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