多线程volatile关键字

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volatile

基本概念

• volatile是Java提供的一种轻量级的同步机制，只能用于修饰变量

可见性、有序性

• 在多线程环境下，本身不具备可见性和有序性
• 不具备可见性是指：线程A对共享变量的修改，对于线程B来说是不可见的
• 不具备有序性是指：为了优化性能，编译器和处理器可能会对指令进行重排序，使执行顺序与代码顺序不完全相同

如何保证可见性

volatile保证可见性的方案是

• volatile 会对其修饰的变量的写操作添加Lock前缀指令，将缓存信息写入内存
• 缓存信息被写入内存后，会导致其他线程存储的内存地址的数据无效
• 线程在获取变量的值时，会检查自己现在缓存信息是否被修改
• 如果被修改，就从将自己的缓存信息更新为当前内存信息，然后再获取变量信息

如何保证有序性

• volatile 会对其修饰的变量添加读写内存屏障，进而实现禁止指令重排序，保证其原有的顺序

原子性

• 原子性是指：某些操作不可分割，要么全做，要么不做

为何无法保证原子性

• 被volatile修饰的变量不具有原子性，对于某个符合操作来说（如i++），多个线程同时进行i++，无法保证两个线程的原子性。i++实际上是先取i的值，再i+1，最后把新值写回i，可能线程A获取到i的值后还没有+1就已经阻塞了，此时线程B访问i，获取的还是原值，无法保证变量i的原子性

volatile和synchronized的区别

• volatile轻量级，开销较小，synchronized重量级，开销较大
• volatile能保证可见性和有序性，无法保证原子性，synchronized可以保证可见性有序性和原子性
• volatile不会造成线程的阻塞，synchronized有可能会造成线程的阻塞
• volatile适用于一个线程写，多个线程读，如状态标志，synchronized适用于临界区，如共享资源的读写