java volatile關(guān)鍵字使用方法及注意事項(xiàng)

什么是volatile關(guān)鍵字

volatile 關(guān)鍵字在多線程程序中起著很重要的作用。當(dāng)多個(gè)線程操作同一個(gè)變量時(shí)，每個(gè)線程將擁有對那個(gè)變量的本地緩存拷貝，因此，當(dāng)某一個(gè)線程修改了這個(gè)變量的值時(shí)，實(shí)際上修改的是它本地緩存中的變量值，而不是主內(nèi)存中的變量值，操作這個(gè)變量的其他線程并不知道這個(gè)變量的值被改變了。為了避免這種情況，我們可以用 valatile 關(guān)鍵字聲明這個(gè)變量，用 valatile 聲明了這個(gè)變量之后，變量將不在本地緩存中保存，而在主內(nèi)存中保存，當(dāng)有線程修改了它的值以后，它的更新值將被更新到主內(nèi)存當(dāng)中，隨后，其他線程也能訪問更新后的值。當(dāng)一個(gè)變量被聲明為 volatile 后，java 內(nèi)存模型確保所有使用該變量的線程能看到相同的、一致的值。

volatile關(guān)鍵字使用

首先，創(chuàng)建 VolatileData 類，代碼如下：

public class VolatileData {

  //聲明為volatile類型
  private volatile int counter = 0;

  /**
  * 返回counter變量的值
  * @return
  */
  public int getCounter() {
    return counter;
  }

  /**
  * 自增counter變量的值
  */
  public void increaseCounter() {
    ++counter;
  }
}

接下來創(chuàng)建 VolatileThread 類，代碼如下：

public class VolatileThread extends Thread {
  private final VolatileData volatileData;

  public VolatileThread(VolatileData volatileData) {
    this.volatileData = volatileData;
  }

  /**
  * 調(diào)用VolatileData類中的兩個(gè)方法，進(jìn)行取值和自增操作
  */
  @Override
  public void run() {
    int oldValue = volatileData.getCounter();
    System.out.println("[Thread " + Thread.currentThread().getId() + "]: Old value = " + oldValue);
    volatileData.increaseCounter();
    int newValue = volatileData.getCounter();
    System.out.println("[Thread " + Thread.currentThread().getId() + "]: New value = " + newValue);
  }
 }

最后，創(chuàng)建 VolatileMain 類，對以上程序進(jìn)行測試，代碼如下：

public class VolatileMain {

  private final static int TOTAL_THREADS = 2;

  public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    VolatileData volatileData = new VolatileData();

    Thread[] threads = new Thread[TOTAL_THREADS];
    for(int i = 0; i < TOTAL_THREADS; ++i)
      threads[i] = new VolatileThread(volatileData);

    //開始讀取變量值的操作
    for(int i = 0; i < TOTAL_THREADS; ++i)
      threads[i].start();

    //等待所有線程操作終止
    for(int i = 0; i < TOTAL_THREADS; ++i)
      threads[i].join();
  }
}

在 VolatileMain 類中，使用了兩個(gè)線程來訪問 volatile 變量，輸出如下：

[Thread 10]: Old value = 0
[Thread 11]: Old value = 0
[Thread 10]: New value = 1
[Thread 11]: New value = 2

從輸出可以看到，首先，兩個(gè)線程都輸出了相同的值，接著，在 increaseCounter 方法被調(diào)用之后，兩個(gè)線程都訪問和輸出了最新的 volatile 變量的值。

happens-before 關(guān)系

在使用 volatile 關(guān)鍵字時(shí)，不得不提一下 java 內(nèi)存模型的 happens-before 關(guān)系。happens-before 關(guān)系是 java 內(nèi)存模型的一個(gè)重要方面。它建立在兩個(gè)不同的事件之間，使第一個(gè)事件對對象的所有改變都可以被第二個(gè)事件看到和反映出。比如當(dāng)一個(gè)線程對 volatile 變量進(jìn)行寫操作后，另一個(gè)線程隨后訪問該變量，happens-before 關(guān)系就建立了。因此，所有對 volatile 變量的改變對其他線程來說是可見的。

需要注意的

當(dāng)在程序中使用 volatile 關(guān)鍵字時(shí)，我們必須注意以下幾點(diǎn)：

1. volatile 關(guān)鍵字并不能消除原子之間的同步操作的需要，因?yàn)閮?nèi)存一致性錯(cuò)誤仍然是可能的
2. 使用原子變量比使用 synchronized 同步代碼更有效率，但是為了避免內(nèi)存一致性錯(cuò)誤，需要作出額外的努力
3. volatile 關(guān)鍵字不能替代 synchronized 同步代碼塊和方法

以上就是關(guān)于java volatile關(guān)鍵字的使用方法，如有疑問請留言或者到本站社區(qū)交流討論，感謝閱讀，希望能幫助到大家，謝謝大家對本站的支持！