java中volatile
‘壹’ java 里面volatile什么意思啊
Volatile修饰的成员变量在每次被线程访问时,都强迫从共享内存中重读该成员变量的值。而且,当成员变量发生变化时,强迫线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻,两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。
Java语言规范中指出:为了获得最佳速度,允许线程保存共享成员变量的私有拷贝,而且只当线程进入或者离开同步代码块时才与共享成员变量的原始值对比。
这样当多个线程同时与某个对象交互时,就必须要注意到要让线程及时的得到共享成员变量的变化。
而volatile关键字就是提示VM:对于这个成员变量不能保存它的私有拷贝,而应直接与共享成员变量交互。
使用建议:在两个或者更多的线程访问的成员变量上使用volatile。当要访问的变量已在synchronized代码块中,或者为常量时,不必使用。
由于使用volatile屏蔽掉了VM中必要的代码优化,所以在效率上比较低,因此一定在必要时才使用此关键字。
就跟C中的一样 禁止编译器进行优化~~~~
‘贰’ volatile 作用 和原理
volatile 作用在并发编程中主要体现在内存可见性和禁止指令重排两方面。内存可见性确保所有线程都能看到共享内存的最新状态,即每次读取前必须刷新最新值,写入后立即同步回主内存。volatile 实现内存可见性的原理是提供内存屏障来防止指令重排,保证了共享变量的可见性,相比 synchronized 更轻量级,但可见性保证不如 synchronized 强大。volatile 关键字可以保证多个线程间共享变量的可见性,但不保证原子性,原子性需要通过 synchronized 或其他方式实现。
可见性问题在并发编程中常见,当多个线程访问同一个变量时,如果一个线程修改了变量,其他线程能否立即读取到修改后的值?答案是不一定,因为线程在读取变量前,可能没有从主内存获取最新值,从而导致修改对其他线程不可见。volatile 解决了这个问题,确保了读取前变量总是最新值,从而提高了并发编程中变量的可见性。
原子性问题涉及操作的不可分割性,即操作要么全部执行,要么不执行,且不受其他因素干扰。基本数据类型的读写通常具有原子性,而如 i++ 这类操作由于包含多个步骤,需要额外手段(如 synchronized)来确保其原子性。Java 内存模型通过 synchronized 关键字保证原子性,确保了操作的完整性和安全性。
有序性问题指的是程序执行顺序遵循代码顺序,这在并发编程中尤为重要。Java 程序中的天然有序性通过内存屏障和内存模型实现,volatile 可以防止指令重排,确保了变量的有序访问,但其自身并不能完全替代 synchronized 的功能。volatile 只在特定场景下能保证线程安全,通常需要同时满足内存可见性和原子性要求。
volatile 的使用需注意,它不能保证 i++ 这类包含多次读写操作的原子性。此外,volatile 只能保证对共享变量的内存可见性,而不能直接确保原子性或解决并发编程中的所有问题。因此,在实际应用中,开发者需要根据具体需求灵活运用 volatile 与其他并发控制机制,以达到高效且安全的并发编程目标。