volatile变量与非volatile变量的区别在于,volatile变量每次读都需要去主内存读取最新的值,每次写也需要写回到主内存;非volatile变量允许在缓存中读写以加快计算速度。显然,使用volatile的好处是不必担心在多线程的环境下,不同线程之间共享某些数据的时候出现数据更新不及时。注意,这里只是说对于volatile变量,每个线程在读写的时候的操作对象是主内存(而非各种缓存设备中该变量的拷贝),而不是简单使用volatile就能够保证绝对的线程安全。
显然,使用volatile变量比使用非volatile变量成本更高,无法利用各种缓存设备实现计算加速。那么,在Android设备的环境下,volatile变量的读写性能比之非volatile变量,究竟有多大的区别呢?用一段代码来测试一下:
private static int AA = 10;
private static volatile int BB = 10;
// 测试读:
private void test37() {
new Thread() {
public void run() {
int a = 0;
int rep = 2000000000;
long time, time2;
time = System.currentTimeMillis();
Log.i("TEST_VOLATILE", "start read test ...");
for (int i = 0 ; i < rep ; ++i) {
a = AA;
}
time2 = System.currentTimeMillis();
Log.i("TEST_VOLATILE", "finish read test : " + (time2 - time));
time = System.currentTimeMillis();
Log.i("TEST_VOLATILE", "start read volatile test ...");
for (int i = 0 ; i < rep ; ++i) {
a = BB;
}
time2 = System.currentTimeMillis();
Log.i("TEST_VOLATILE", "finish read volatile test : " + (time2 - time));
Log.i("TEST_VOLATILE", "" + a);
}
}.start();
}
// 测试写:
private void test38() {
new Thread() {
public void run() {
int a = 0;
int rep = 2000000000;
long time, time2;
time = System.currentTimeMillis();
Log.i("TEST_VOLATILE", "start write test ...");
for (int i = 0 ; i < rep ; ++i) {
AA = i;
}
time2 = System.currentTimeMillis();
Log.i("TEST_VOLATILE", "finish write test : " + (time2 - time));
time = System.currentTimeMillis();
Log.i("TEST_VOLATILE", "start write volatile test ...");
for (int i = 0 ; i < rep ; ++i) {
BB = i;
}
time2 = System.currentTimeMillis();
Log.i("TEST_VOLATILE", "finish write volatile test : " + (time2 - time));
Log.i("TEST_VOLATILE", "" + AA + "," + BB);
}
}.start();
}
上述测试代码中,AA和BB是类静态变量,在方法区中,BB为volatile类型。测试程序分别对AA和BB做20亿次读写,比较耗时。运行结果如下(耗时单位毫秒):
读:
序次 | 非volatile | volatile |
---|---|---|
1 | 11300 | 60788 |
2 | 2814 | 34539 |
3 | 2814 | 34533 |
4 | 2811 | 35057 |
5 | 2810 | 34535 |
平均 | 4510 | 39890 |
写:
序次 | 非volatile | volatile |
---|---|---|
1 | 11733 | 46776 |
2 | 2174 | 45977 |
3 | 2394 | 45956 |
4 | 2220 | 46640 |
5 | 2231 | 47112 |
平均 | 4150 | 46492 |
以上测试运行于小米5,基于android 7.0
我们看到,对于读20亿次,volatile变量大概是非volatile变量的8.8倍耗时。
20亿次写,volatile变量大概是非volatile变量的11.2倍耗时。
首先,这是放大到20亿倍以后的耗时情况,就一次读写而言,二者之间的差异已经无法感知,所以对于android端开发,大可不必担心使用volatile导致性能下降。当然,如果是计算密集型的任务,比如服务器的某些大规模的数据处理,就要考虑volatile导致的性能下降了。
就读写两种情况比较而言,显然,非volatile使用的缓存机制对于写的性能提升更明显。