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java volatile案例講解

更新時(shí)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(guò)講解內(nèi)存可見(jiàn)性,Volatile變量來(lái)去詳細(xì)分析該項(xiàng)概念,需要的朋友可以參考下

本篇來(lái)自java并發(fā)編程實(shí)戰(zhàn)關(guān)于volatile的總結(jié)。

要說(shuō)volatile，先得明白內(nèi)存可見(jiàn)性。那我們就從內(nèi)存可見(jiàn)性說(shuō)起。

一、內(nèi)存可見(jiàn)性

可見(jiàn)性是一種復(fù)雜的屬性，因?yàn)榭梢?jiàn)性中的錯(cuò)誤總是會(huì)違背我們的直覺(jué)。在單線(xiàn)程環(huán)境中，如果向某個(gè)變量先寫(xiě)入值，然后在沒(méi)有其他寫(xiě)入操作的情況下讀取這個(gè)變量，那么總能得到相同的值。這看起來(lái)很自然。然而，當(dāng)讀操作和寫(xiě)操作在不同的線(xiàn)程中執(zhí)行時(shí)，情況卻并非如此，這聽(tīng)起來(lái)或許有些難以接受。通常，我們無(wú)法確保執(zhí)行讀操作的線(xiàn)程能適時(shí)地看到其他線(xiàn)程寫(xiě)入的值，有時(shí)甚至是根本不可能的事情。為了確保多個(gè)想成之間對(duì)內(nèi)存寫(xiě)入操作的可見(jiàn)性，必須使用同步機(jī)制。對(duì)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(huì)持續(xù)循環(huán)下去，因?yàn)樽x線(xiàn)程可能永遠(yuǎn)都看不到ready的值。一種更奇怪的現(xiàn)象是，Novisibility可能會(huì)輸出0，因?yàn)樽x線(xiàn)程可能看到了寫(xiě)入ready的值，但卻沒(méi)有看到之后寫(xiě)入number的值，這種現(xiàn)象被稱(chēng)為“重排序（Reordering）“。只要在某個(gè)線(xiàn)程中無(wú)法檢測(cè)到重排序情況，（即使在其他線(xiàn)程中可以很明顯地看到該線(xiàn)程中的重排序），那么就無(wú)法確保線(xiàn)程中的操作將按照程序中指定的順序來(lái)執(zhí)行。當(dāng)主線(xiàn)程首先寫(xiě)入number，然后在沒(méi)有同步的情況下寫(xiě)入ready，那么讀線(xiàn)程看到的順序可能與寫(xiě)入的順序完全相反。

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

這看上去似乎是一種失敗的設(shè)計(jì)，但卻能使JVM充分地利用現(xiàn)代多核處理器的強(qiáng)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(duì)操作順序進(jìn)行重排序，并將數(shù)值緩存在寄存器中。此外，它還允許CPU對(duì)操作順序進(jìn)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(yǔ)言提供了一種稍弱的同步機(jī)制，即volatile變量，用來(lái)確保將變量的更新操作通知到其他線(xiàn)程。當(dāng)把變量聲明為volatile類(lèi)型后，編譯器與運(yùn)行時(shí)都會(huì)注意到這個(gè)變量是共享的，因此不會(huì)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(huì)被緩存在寄存器或者對(duì)其他處理器不可見(jiàn)的地方，因此在讀取volatile類(lèi)型的變量時(shí)總會(huì)返回最新寫(xiě)入的值。

volatile與加鎖機(jī)制的區(qū)別：

加鎖機(jī)制既可以確?？梢?jiàn)性又可以確保原子性，而volatile變量只能確?？梢?jiàn)性。

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