Volatile实现原理以及应用附加相关面试题

最新推荐文章于 2024-08-03 10:03:09 发布

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最新推荐文章于 2024-08-03 10:03:09 发布 · 271 阅读

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本文介绍了Java中volatile关键字的基本概述、如何保证一致性和有序性。volatile通过内存屏障保证了多线程环境下的可见性和有序性，防止指令重排序。此外，文章还讨论了volatile在解决单例模式的双重检测问题中的作用。

基本概述

一致性

JVM内存的会分为主内存和线程内存，比如一个对象等数据就会放在主内存的堆里面，堆内存主要是物理内存，如果一个线程需要多次访问主内存中的一个对象，那么就会出现多次物理内存的查找，这样带来的性能损耗会比较大，为了解决这个问题，JVM会把线程使用频繁的对象缓存到线程之中，在缓存中高速访问，那么就会降低损耗。但是在多线程的环境下会出现幻读，或者重复读的问题，为了解决这个问题，Java推出了volatile关键字。

volatile是一个特殊的修饰符，只有成员变量才能使用它。在Java并发程序缺少同步类的情况下，多线程对成员变量的操作对其它线程是透明的。volatile变量可以保证下一个读取操作会在前一个写操作之后发生。线程都会直接从内存中读取该变量并且不缓存它。这就确保了线程读取到的变量是同内存中是一致的。

有序性

JVM在编译字节码的时候,就是把.java文件编译为.class文件的时候，为了将性能优化，有的时候会将指令进行重新排序。这在一些并发场景就会产生一些问题。就比如在双重判断的懒汉单例模式中，对instance判断是否存在那部分代码被两个线程访问，会导致一个线程拿到未完全实例化的一个对象。可以使用volatile来解决这个问题。

用volatile关键字修饰成员变量，可以确保被修饰的成员变量在JVM编译字节码的时候不被重排序。