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,局部變量在方法內并沒有線程安全的問題,因為變量隨方法調用完成而銷毀)都是存放在主內存中的,而每個線程有自己的工作內存,每次線程執行時,會從主內存獲取變量的拷貝,對變量的操作都在線程的工作內存中進行,不同線程之間也不能共享工作內存,只能從主內存讀取變量的拷貝。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存,其他線程從主內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境下操作是安全的,因為它對于所有線程的工作內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:
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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。
原文鏈接:https://blog.csdn.net/nethackatschool/article/details/70195719