Java并發(fā)編程中的volatile關(guān)鍵字詳解

更新時間：2023年08月14日 08:29:24 作者：劉婉晴

這篇文章主要介紹了Java并發(fā)編程中的volatile關(guān)鍵字詳解,volatile?用于保證我們某個變量的可見性，使其一直存放在主存中，不被移動到某個線程的私有工作內(nèi)存中,需要的朋友可以參考下

一、什么是 JMM

JMM 是 Java 內(nèi)存模型的縮寫，其將 Java 運行的底層內(nèi)存模型抽象成了主存和工作內(nèi)存。

其中，主存就是線程共享的內(nèi)存，工作內(nèi)存就是線程所私有的內(nèi)存。

二、什么是可見性

可見性是指放在主存中的內(nèi)容所有線程都是可見的。

但是由于 JIT （即時編譯器）的存在，有時我們放在主存中內(nèi)容，會被其移動到工作內(nèi)存給某個線程私有。

三、引出 volitale

1. volatile 用來做什么

volatile 用于保證我們某個變量的可見性，使其一直存放在主存中，不被移動到某個線程的私有工作內(nèi)存中。

synchronized 也能實現(xiàn)可見性，但是麻煩，沒有 volatile 簡潔，而且更加重量級，會降低效率

2. 舉個例子，怎么使用

volatile 可以用來修飾：

成員變量
靜態(tài)成員變量

使用實例

public class TestVolatile {
     volatile static boolean use = true;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread thread = new Thread(() -> {
            while (use){
                // 執(zhí)行相應(yīng)操作
            }
        });
        thread.start();
        // 主線程休眠一秒
        sleep(1000);
        use = false;
    }
}

3. volatile 可以保證原子性嘛

不能，它只能保證可見性，不能保證原子性。

四、 volatile 原理 (JDK 1.5 之后)

內(nèi)存屏障技術(shù)， Memory Barrier

寫指令，加入寫屏障
讀指令，加入讀屏障

1. 保證可見性

寫屏障保證在該屏障之前，對共享變量的改動，都同步到主存中
讀屏障保證在該屏障之后，對共享變量的讀取，加載的是主存中的最新數(shù)據(jù)

在這里插入圖片描述

2. 保證有序性

寫屏障確保指令重排時，不會將寫屏障之前的代碼排在寫屏障之后
讀屏障確保指令重排時，不能將讀屏障之前的代碼排在讀屏障之后

3. 解決 dcl 問題 (double-checked locking)

public class Singleton {
    private Singleton() {}
    private static Singleton INSTANCE = null;
    public static Singleton getINSTANCE(){
        if(INSTANCE == null){
            synchronized (Singleton.class) {
                if(INSTANCE == null) {
                	// 會因為指令重排序出現(xiàn)問題
                    INSTANCE = new Singleton();
                }
            }
        }
        return INSTANCE;
    }
}

解決 dcl 問題

為共享變量加上 volatile 關(guān)鍵字，從而避免指令重排序的問題。（jvm 可能對指令進(jìn)行重排序，重排序可以會在多線程并發(fā)時出現(xiàn)問題）

在這里插入圖片描述