文档章节

关于Java变量的可见性问题

Ambitor
 Ambitor
发布于 2016/04/18 18:21
字数 1221
阅读 457
收藏 8

精选30+云产品,助力企业轻松上云!>>>

关于Java变量的可见性问题

博文前提

最近在oschina问答板块看到了一个关于java变量在工作内存和主存中的可见性问题:synchorized,sleep 也能达到volatile 线程可见性的目的?,大致的问题描述如下:

package com.test;
import java.util.concurrent.TimeUnit;

public class test1 {

    private static boolean is = true;
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                int i = 0;
                while(test1.is){

                   i++;

                   1 //synchronized (this) { } 会强制刷新主内存的变量值到线程栈?
                   2 //System.out.println("1"); println 是synchronized 的,会强制刷新主内存的变量值到线程栈?
                   3 //sleep 会从新load主内存的值? 
                     //    try {
                     //       TimeUnit.MICROSECONDS.sleep(1);
                     //   }catch (InterruptedException e) {
                     //      e.printStackTrace(); 
                     //   }
                } 
            }
        }).start();
         try {
            TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();  
            }
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                is = false;  //设置is为false,使上面的线程结束while循环
            }
        }).start();
    }
}

问: 为什么整个程序不会终止? 为什么取消注释中的任何一个代码块(1,2,3),程序才会终止?synchronized 会强制刷新住内存的变量值到线程栈? sleep 会干什么呢?

涉及知识解释

  • volatile:此关键字保证了变量在线程的可见性,所有线程访问由volatile修饰的变量,都必须从主存中读取后操作,并在工作内存修改后立即写回主存,保证了其他线程的可见性,同样效果的关键字还有final。

  • synchronized:所有同步操作都必须保证 1、原子性 2、可见性,所以在同步块中发生的变化会立马写回主存

  • sleep:此方法只会让出CPU执行时间,并不会释放锁。

问题分析

Q1:为什么注释代码后程序不会终止?

A1:因为 boolean is=true 的变量值被前面线程(简称线程A)加载到自己的工作内存,在后面的线程(简称线程B)改变 boolean is=false 之后不一定会立马写入主存(不过这道题中应该会马上写入主存,因为线程执行完 is=false之后线程就要退出了),即便立马写入了主存后线程A也不一定马上load到工作内存中,所以程序一直不会终止?这个是我们大多数人想到的,但其实JVM针对现在的硬件水平已经做了很大程度的优化,基本上很大程度的保障了工作内存和主内存的及时同步,相当于默认使用了volatile。但只是最大程度!在CPU资源一直被占用的时候,工作内存与主内存中间的同步,也就是变量的可见性就会不那么及时!后面会验证结论。

Q2:为什么取消注释中的任何一个代码块(1,2,3),程序才会终止?

A2:行号为1、2的代码有一个共同特点,就是都涉及到了synchronized 同步锁,那么是否像提问作者猜想的那样synchronized会强制刷新主内存的变量值到线程栈?以及sleep方法也会刷新主存的变量值到线程栈呢?,事实上我们前面说了synchronized只会保证在同步块中的变量的可见性,而is变量并不在该同步块中,所以显然不是这个导致的。接下来我们在代码i++;后面加上以下代码:

for(int k=0;k<100000;k++){
    new Object();
}

再Run,程序立刻终止!为什么?在上面的 A1 中我们已经说了即便有JVM的优化,但当CPU一直被占用的时候,数据的可见性得不到很好的保证,就像上面的程序一直循环做i++;运算占用CPU,而为什么加上上面的代码后程序就会停止呢?因为对于大量new Object()操作来说,CPU已经不是主要占时间的操作,真正的耗时应该在内存的分配上(因为CPU的处理速度明显快过内存,不然也不会有CPU的寄存器了),所以CPU空闲后会遵循JVM优化基准,尽可能快的保证数据的可见性,从而从主存同步is变量到工作内存,最终导致程序结束,这也是为什么sleep()方法虽然没有涉及同步操作,但是依然可以使程序终止,因为sleep()方法会释放CPU,但不释放锁!

结束

技术在于不断的学习和成长,坚持写博客 和技术输出,对自己的成长会有很大帮助,如有错误 欢迎指正,拒绝人身攻击。


Ambitor
粉丝 75
博文 33
码字总数 33366
作品 0
深圳
后端工程师
私信 提问
加载中
此博客有 13 条评论,请先登录后再查看。
求你了,再问你Java内存模型的时候别再给我讲堆栈方法区了…

GitHub 4.1k Star 的Java工程师成神之路 ,不来了解一下吗? GitHub 4.1k Star 的Java工程师成神之路 ,真的不来了解一下吗? GitHub 4.1k Star 的Java工程师成神之路 ,真的确定不来了解一下吗...

Hollis
2019/07/02
0
0
求你了,再问你Java内存模型的时候别再给我讲堆栈方法区了…

GitHub 4.1k Star 的Java工程师成神之路 ,不来了解一下吗? GitHub 4.1k Star 的Java工程师成神之路 ,真的不来了解一下吗? GitHub 4.1k Star 的Java工程师成神之路 ,真的确定不来了解一下吗...

osc_eibr31r7
04/16
2
0
Java进阶之内存模型介绍

Java进阶之内存模型介绍 前言 不管在什么编程语言里面,读取和写入都是我们程序最普遍的操作,在单线程的程序里面我们可能不关注线程的读写问题,但是一旦到多线程的环境下,读和写就会变得非...

九劫散仙
2018/06/19
22
0
我就站在你面前,你却视而不见!

在上一篇文章一男子给对象转账5000元,居然又退还了!中,我们学习了并发三大特性之一的原子性,并对原子性问题进行分析。 这篇文章我们就一起来了解下可见性: 可见性 首先看下可见性的概念...

武培轩
04/15
0
0
我就站在你面前,你却视而不见!

在上一篇文章一男子给对象转账5000元,居然又退还了!中,我们学习了并发三大特性之一的原子性,并对原子性问题进行分析。 这篇文章我们就一起来了解下可见性: 可见性 首先看下可见性的概念...

武培轩
04/15
0
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

使用getApplication()作为上下文的对话框抛出“无法添加窗口-令牌null不适用于应用程序”

问题: My Activity is trying to create an AlertDialog which requires a Context as a parameter. 我的活动试图创建一个AlertContext,它需要一个Context作为参数。 This works as expect......

法国红酒甜
28分钟前
0
0
java常用开发支持类库

UUID类 UUID是一个生成无重复字符串的程序类(JDK1.5之后出现),这个程序类的主要功能是根据时间戳实现一个自动的无重复的字符串定义(无重复指的是出现重复的概率极低)。 一般在获取UUID时...

哼着我的小调调
38分钟前
15
0
亚马逊测评买家号多开_可以解决这个问题嘛?_微信公众号: VMlogin中文版

对于很多亚马逊卖家来说,做亚马逊测评是并不可少的,都在为了自己的店铺能够获得更多的销售,着重培养自己产品的各项属性,以求获得一个更好的权重排名从而获得更多的曝光,但是在旺季期间亚...

竹节猫-ASOer
45分钟前
10
0
Java基础系列——数组之java.util.Arrays使用以及可能出现的异常(12)

java.util.Arrays类即为操作数组的工具类,包含了用来操作数组(比 如排序和搜索)的各种方法。常用方法如下所示: boolean equals(int[] a,int[] b) 判断两个数组是否相等。 String toStrin...

卢佳鹏
59分钟前
19
0

没有更多内容

加载失败,请刷新页面

加载更多

返回顶部
顶部