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java volatile案例講解

 更新時間:2021年07月01日 10:19:07   作者:我的心里只有你  
這篇文章主要介紹了java volatile案例講解,本文通過講解內(nèi)存可見性,Volatile變量來去詳細分析該項概念,需要的朋友可以參考下

本篇來自java并發(fā)編程實戰(zhàn)關(guān)于volatile的總結(jié)。

要說volatile,先得明白內(nèi)存可見性。那我們就從內(nèi)存可見性說起。

一、內(nèi)存可見性

可見性是一種復(fù)雜的屬性,因為可見性中的錯誤總是會違背我們的直覺。在單線程環(huán)境中,如果向某個變量先寫入值,然后在沒有其他寫入操作的情況下讀取這個變量,那么總能得到相同的值。這看起來很自然。然而,當(dāng)讀操作和寫操作在不同的線程中執(zhí)行時,情況卻并非如此,這聽起來或許有些難以接受。通常,我們無法確保執(zhí)行讀操作的線程能適時地看到其他線程寫入的值,有時甚至是根本不可能的事情。為了確保多個想成之間對內(nèi)存寫入操作的可見性,必須使用同步機制。 對于以下代碼:

public class NoVisibility {
    private static boolean ready;
    private static int number;
    
    private static class ReaderThread extends Thread{
        public void run(){
            while(!ready)
                Thread.yield();
            System.out.println(number);
        }
    }
    
    public static void main(String[] args){
        new ReaderThread().start();
        number = 42;
        ready = true;
    }
}

NoVisibility可能會持續(xù)循環(huán)下去,因為讀線程可能永遠都看不到ready的值。一種更奇怪的現(xiàn)象是,Novisibility可能會輸出0,因為讀線程可能看到了寫入ready的值,但卻沒有看到之后寫入number的值,這種現(xiàn)象被稱為“重排序(Reordering)“。只要在某個線程中無法檢測到重排序情況,(即使在其他線程中可以很明顯地看到該線程中的重排序),那么就無法確保線程中的操作將按照程序中指定的順序來執(zhí)行。當(dāng)主線程首先寫入number,然后在沒有同步的情況下寫入ready,那么讀線程看到的順序可能與寫入的順序完全相反。

在沒有同步的情況下,編譯器、處理器以及運行時等都可能對操作的執(zhí)行順序進行一些意想不到的調(diào)整。在缺乏足夠同步的多線程程序中,要相對內(nèi)存操作的執(zhí)行順序進行判斷,幾乎無法得出正確的結(jié)論。

這看上去似乎是一種失敗的設(shè)計,但卻能使JVM充分地利用現(xiàn)代多核處理器的強大性能。例如,在缺少同步的情況下,java內(nèi)存模型允許編譯器對操作順序進行重排序,并將數(shù)值緩存在寄存器中。此外,它還允許CPU對操作順序進行重排序,并將數(shù)值環(huán)迅在處理器特定的緩存中。

二、Volatile變量

java語言提供了一種稍弱的同步機制,即volatile變量,用來確保將變量的更新操作通知到其他線程。當(dāng)把變量聲明為volatile類型后,編譯器與運行時都會注意到這個變量是共享的,因此不會將該變量上的操作和其他內(nèi)存操作一起重排序。volatile變量不會被緩存在寄存器或者對其他處理器不可見的地方,因此在讀取volatile類型的變量時總會返回最新寫入的值。

volatile與加鎖機制的區(qū)別:

加鎖機制既可以確??梢娦杂挚梢源_保原子性,而volatile變量只能確??梢娦?。

 當(dāng)且僅當(dāng)滿足以下所有條件時,才應(yīng)該使用volatile變量:

  1. 對變量的寫入操作不依賴變量的當(dāng)前值,或者你能確保只有單個線程更新變量的值。
  2. 該變量不會與其他狀態(tài)變量一起納入不變性條件中。
  3. 在訪問變量時不需要加鎖。

到此這篇關(guān)于java volatile案例講解的文章就介紹到這了,更多相關(guān)Java volatile內(nèi)容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關(guān)文章希望大家以后多多支持腳本之家!

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