Java中的Volatile特性解析-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/Hqxcsdn/article/details/115053759

本文介绍了Java内存模型，强调了Volatile关键字的作用。Volatile确保了多线程环境下的线程可见性，防止指令重排序，但不保证原子性。通过MESI协议，Volatile在写操作时会加锁并通知其他CPU缓存失效，保证数据一致性。

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Volatile总结

1.Java内存模型

java内存模型中所有变量都存储在主内存（虚拟机内存）《主要指共享变量》，每个线程有着自己独有的工作内存，工作内存中保存了该线程使用的变量，这些变量来自主内存中变量的副本拷贝。线程对变量的所有操作都必须在工作内存中进行，不能直接读写主存中的变量，不同线程之间的工作内存时相互独立的，不可以访问其他线程的工作内存。

在线程工作时，把需要的变量从主内存中拷贝到自己的工作内存

在这里插入图片描述

当一个线程要使用一个共享变量时，并不会直接使用，而是使用它的一个副本，然后交互副本值，

当出现JMM的缓存不一致时可以总线加锁也可以使用 MESI缓存一致性协议

[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-fAVphV96-1616324208923)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210311155347951.png)]

java 中volatitle 就相当于使用了MESI缓存一致性

下面代码展示 volatile 的作用 -boolean类型的开关

/**
 * @Author: hqx
 * @Description:
 * @Date: Created in 12:01 2021/3/21
 */

/**
 * @author Administrator
 * @create 2021-03-21 12:01
 * @desc
 **/
public class volatilettest {
    //使用volatile 作为 boolean类型 开关
    private static boolean flag1 = false;
    private static volatile boolean flag2 = false;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        volatilettest vo = new volatilettest();
        new Thread(() -> {
            //flag为false 时一直循环
            System.out.println("111工作中---");
            while (!flag1) {
            }
            System.out.println("111工作结束--");
        }).start();


        new Thread(() -> {
            //flag为false 时一直循环
            System.out.println("222工作中---");
            while (!flag2) {
            }
            System.out.println("222工作结束--");
        }).start();
        //主线程
        Thread.sleep(1000);

        vo.change1();
        vo.change2();
    }

    public void change1() {
        System.out.println("1进入改变函数");
        flag1 = true;
        System.out.println("1改变完成-");
    }

    public void change2() {
        System.out.println("2进入改变函数");
        flag2 = true;
        System.out.println("2改变完成-");
    }
}

在这里插入图片描述

2.volatitle 原理实现

会在汇编语言中加入一个lock指令，该指令会将当前处理器缓存行的数据立刻写回到系统的内存中，并且这个写回内存的操作还会引起在其他cpu里缓存了该内存地址的数据无效**（MESI协议）cpu总线嗅探机制**

$[外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传(img-vMkuSjeK-1616324208941)(C:\Users\Administrator\AppData\Roaming\Typora\typora-user-images\image-20210311163416047.png)]$