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java 中 volatile 关键字 的含义

原创学无止境
 原创学无止境
发布于 2017/04/24 14:39
字数 997
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在java线程并发处理中,有一个关键字volatile的使用目前存在很大的混淆,以为使用这个关键字,在进行多线程并发处理的时候就可以万事大吉。

Java语言是支持多线程的,为了解决线程并发的问题,在语言内部引入了 同步块 和 volatile 关键字机制。
synchronized
同步块大家都比较熟悉,通过 synchronized 关键字来实现,所有加上synchronized 和 块语句,在多线程访问的时候,同一时刻只能有一个线程能够用synchronized 修饰的方法 或者 代码块。


volatile
用volatile修饰的变量,线程在每次使用变量的时候,都会读取变量修改后的最的值。volatile很容易被误用,用来进行原子性操作。


下面看一个例子,我们实现一个计数器,每次线程启动的时候,会调用计数器inc方法,对计数器进行加一

public class TestVolatile {
	
	// private  static int count = 0;
	//加上volatile看能不能确保同步
    private volatile static int count = 0;
     
    public static  void inc(){
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        count++;
    }
     
     /**
      * main函数,为了防止是由于 1000个线程还没有结束,而main主函数结束导致的结果不正确,
      * 故加上了10秒的睡眠时间。确保是在1000个线程执行完毕之后,main函数才打印的count的结果
      * @param args
      */
    public static void main(String[] args) {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            new Thread(new Runnable(){
            	public void run() {
            	// TODO Auto-generated method stub
            		TestVolatile.inc(); 
            	}
            }).start();
        }
         
        new Thread(new Runnable(){
            public void run() {
                try {
                    Thread.sleep(10000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                System.out.println(count);
            }
        }).start();
    }
}

运行结果:975

运行结果还是没有我们期望的1000,下面我们分析一下原因:

在 java 垃圾回收整理一文中,描述了jvm运行时刻内存的分配。其中有一个内存区域是jvm虚拟机栈,每一个线程运行时都有一个线程栈,

线程栈保存了线程运行时候变量值信息。当线程访问某一个对象时候值的时候,首先通过对象的引用找到对应在堆内存的变量的值,然后把堆内存

变量的具体值load到线程本地内存中,建立一个变量副本,之后线程就不再和对象在堆内存变量值有任何关系,而是直接修改副本变量的值,

在修改完之后的某一个时刻(线程退出之前),自动把线程变量副本的值回写到对象在堆中变量。这样在堆中的对象的值就产生变化了。下面一幅图

描述这写交互

 

java volatile1

 此处转帖于http://www.cnblogs.com/aigongsi/archive/2012/04/01/2429166.html

 

read and load 从主存复制变量到当前工作内存
use and assign  执行代码,改变共享变量值 
store and write 用工作内存数据刷新主存相关内容

其中use and assign 可以多次出现

但是这一些操作并不是原子性,也就是 在read load之后,如果主内存count变量发生修改之后,线程工作内存中的值由于已经加载,不会产生对应的变化,所以计算出来的结果会和预期不一样

对于volatile修饰的变量,jvm虚拟机只是保证从主内存加载到线程工作内存的值是最新的

例如假如线程1,线程2 在进行read,load 操作中,发现主内存中count的值都是5,那么都会加载这个最新的值

在线程1堆count进行修改之后,会write到主内存中,主内存中的count变量就会变为6

线程2由于已经进行read,load操作,在进行运算之后,也会更新主内存count的变量值为6

导致两个线程及时用volatile关键字修改之后,还是会存在并发的情况。


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