詳解Java并發(fā)編程之volatile關(guān)鍵字
1、volatile是什么?
首先簡單說一下,volatile是什么?volatile是Java中的一個(gè)關(guān)鍵字,也是一種同步機(jī)制。volatile為了保證變量的可見性,通過volatile修飾的變量具有共享性。修改了volatile修飾的變量,其它線程是可以讀取到最新的值的
2、并發(fā)編程的三大特性
并發(fā)編程有三個(gè)重要特性:原子行、可見性、有序性
原子性:原子性是指一個(gè)或者多個(gè)操作,要么全部執(zhí)行且執(zhí)行過程不會(huì)被其它操作打斷,要么全部不執(zhí)行。
可見性:可見性是指共享變量對(duì)于多個(gè)線程都是可見的,也即一個(gè)線程修改了變量,其它線程馬上就能知道
有序性:有序性是指程序的執(zhí)行順序按照代碼的先后順便執(zhí)行
3、什么是指令重排序?
假如我們寫一個(gè)程序,我們會(huì)期待這些語句的實(shí)際執(zhí)行順便和代碼的順序是一致的,大部分情況是一致的,但實(shí)際上,編譯器、JVM 或者 CPU 都有可能出于優(yōu)化等目的,對(duì)執(zhí)行的順序進(jìn)行調(diào)整,這個(gè)就是指令重排序
重排序的好處:提高處理速度
代碼順序如圖:

指令重排后,a=100; a= a+100會(huì)提到一起執(zhí)行,效率提高

上面的例子,是可以提高執(zhí)行效率,但是有時(shí)候指令重排是會(huì)導(dǎo)致問題的,如下代碼例子,代碼順序是先初始化content,然后設(shè)置標(biāo)識(shí)為true,線程B檢測(cè)到為true之后,調(diào)用content的方法

如果指令重排后,這種情況就會(huì)出現(xiàn)沒初始化完成,就直接調(diào)用conten的方法

所以,指令重排有好處也有壞處,一般可能是cpu、編譯器或者是內(nèi)存會(huì)進(jìn)行指令重排,為了避免指令重排,保證并發(fā)編程的有序性,有時(shí)候需要使用synchronized或者volatile等等方式避免。volatile可以避免指令重排,保證并發(fā)編程的有序性,依賴于操作系統(tǒng)的內(nèi)存屏障
4、volatile有什么作用?
從前面的學(xué)習(xí)也可以指定,volatile關(guān)鍵字是可以保證并發(fā)編程的有序性和可見性的
保證可見性
volatile保證可見性:
使用volatile變量時(shí),必須重新從主內(nèi)存加載到工作內(nèi)存修改volatile變量后,必須馬上同步回主內(nèi)存
可見性涉及到Java內(nèi)存模型,詳細(xì)可以參考我上篇博客:鏈接
java內(nèi)存模型(JMM)結(jié)構(gòu)圖,每個(gè)Java線程都有自己的工作內(nèi)存,volatile修飾的變量,修改后,會(huì)自動(dòng)同步到主內(nèi)存;每個(gè)線程讀取時(shí)都會(huì)從主內(nèi)存先讀取到工作內(nèi)存的副本

注意:volatile只能保證變量的可見性,對(duì)于一個(gè)Java對(duì)象是不能保證的,要去對(duì)象具體的屬性設(shè)置volatile
保證有序性
對(duì)于并發(fā)編程的有序性問題,前面已經(jīng)做了比較詳細(xì)的描述,主要是cpu、jvm、內(nèi)存都會(huì)對(duì)代碼執(zhí)行順序進(jìn)行指令重排序,加上volatile可以保證有序性,避免指令重排,依賴于操作系統(tǒng)的內(nèi)存屏障?
5、volatile可以保證原子性?
volatitle只能保證單個(gè)變量的原子性,不能保證一系列操作的原子操作的,所以volatile是線程不安全的,不具有原子性
6、volatile 和 synchronized對(duì)比
volatile不可以保證線程安全,synchronized可以保證線程安全volatile是輕量的,而且是沒有鎖機(jī)制的,性能比synchronized好volatile不具有原子性,synchronized可以保證原子性
總結(jié)
本篇文章就到這里了,希望能夠給你帶來幫助,也希望您能夠多多關(guān)注腳本之家的更多內(nèi)容!
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