谈谈对Volatile的理解
volatile是Java虚拟机提供的一个轻量级的同步机制;它有三大特性:1).保证可见性2.不保证原子性3.禁止指令重排序1.先要提及关于JMM(Java Memary model)模型的理解。也就是两个线程之间如何通信的问题。所有的数据都会经过主内存进行调用,主内存对应的硬件及是我们的内存条。当多个线程进入时,他们复制主内存的变量,到本地进行修改,然后通知给主内存,由有主内存通知其他...
volatile是Java虚拟机提供的一个轻量级的同步机制;
它有三大特性:
1).保证可见性
2).不保证原子性
3).禁止指令重排序
1.先要提及关于JMM(Java Memary model)模型的理解。也就是两个线程之间如何通信的问题。所有的数据都会经过主内存进行调用,主内存对应的硬件及是我们的内存条。当多个线程进入时,他们复制主内存的变量,到本地进行修改,然后通知给主内存,由有主内存通知其他线程。
通信过程如下:
2.Volatile保证可见性
上代码:
MyTestNumber addTest = new MyTestNumber();
// 线程1
new Thread(() -> {
System.out.println("获取该线程的名字:" + Thread.currentThread().getName() + " b的值:" + addTest.b);
try {
// 故意停顿5秒
Thread.sleep(5000);
addTest.add2();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.println("输出该线程的名字:" + Thread.currentThread().getName() + " b的值:" + addTest.b);
}, "线程1").start();
// 线程2
new Thread(() -> {
while (addTest.b == 0) {
// 一直等待,直到值改变为止
}
// 理论上,这里不会输出,会一直在上面的死循环中等待
System.out.println("普通的没有有可见性,不知道线程中b的值已经发生变化了");
System.out.println("输出该线程的名字:" + Thread.currentThread().getName() + " b的值:" + addTest.b);
}, "线程2").start();
}
没有用volatile修饰的变量,就会一直进入死循环,因为在第一个线程中改变的值,无法通知到第二个线程
使用了Volatile修饰之后,再看输出的情况:
3.Volatile不保证原子性
MyTestNumber myTestNumber = new MyTestNumber();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(() -> {
for (int j = 0; j < 2000; j++) {
myTestNumber.addPlus();
}
}, "线程").start();
}
// 等待线程执行完,再输出结果
while (Thread.activeCount() > 2) {
Thread.yield();
}
// 如果保证了原子性,最终的结果永恒是20001
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t finally number value :" + myTestNumber.i);
}
分析过程,如果保证了原子性,输出的结果将是20001,如果由于多线程的原型,没有保证原子性,所以输出的结果是不同。
4.Volatile禁止指令重排
volatile的写-读与锁的释放-获取有相同的内存效果。
volatile写-读的内存语义:
当写一个volatile变量时,JMM会把线程A对应的本地内存中的共享变量值刷新到主内存。
当读一个volatile变量时,JMM会把线程B对应的本地内存置为无效。线程接下来将从主内存中读取共享变量。
线程A写一个volatile变量,随后线程B读这个volatile变量,实质上是线程A通过主内存向线程B发送消息。
public class VolatileExample {
int a = 0;
volatile boolean flag = false;
public void writer() {
a = 1;
flag = true;
}
public void reader() {
if (flag) {
System.out.println("resultValue:" + a);
}
}
}
为了实现volatile的内存语义,编译器在生成字节码时,会在指令序列中插入内存屏障来禁止特定类型的处理器重排序。
案例代码地址在github:
https://github.com/virtuousOne/JavaBase
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