Java volatile

最新推荐文章于 2025-07-04 10:14:33 发布

Even

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分类专栏： java

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本文详细解释了Java中volatile关键字如何确保多处理器环境下共享变量的可见性，包括其工作原理及缓存一致性协议。

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引入：如下代码中大量使用volatile声明变量，那么volatile的作用是什么呢？，同步？那么具体的呢。

public class ConfigInitializer {
    private volatile SystemConfig system;   //设置数据结构,保证变量是同步的
    private volatile CobarCluster cluster;
    private volatile QuarantineConfig quarantine;
    private volatile Map<String, UserConfig> users;
    private volatile Map<String, SchemaConfig> schemas;
    private volatile Map<String, MySQLDataNode> dataNodes;
    private volatile Map<String, DataSourceConfig> dataSources;

volatile在多处理器开发中保证了共享变量的可见性

Java语言提供了volatile，在某些情况下比锁更加方便。如果一个字段被声明成volatile，java线程内存模型确保所有线程看到这个变量的值是一致的。

首先volatile并不是锁机制而是Java线程内存模型提供的类型。

可见性是指一个线程在写变量的时候，另外一个线程读这个变量读到的是修改后的值，并且读写该类型修饰的变量不会引起线程上下文的切换。

那么是如何实现的？

处理器为了提高处理速度，不直接和内存进行通讯，而是先将系统内存的数据读到内部缓存（L1,L2或其他）后再进行操作，但操作完之后不知道何时会写到内存，如果对声明了Volatile变量进行写操作，JVM就会向处理器发送一条Lock前缀的指令，将这个变量所在缓存行的数据写回到系统内存。但是就算写回到内存，如果其他处理器缓存的值还是旧的，再执行计算操作就会有问题，所以在多处理器下，为了保证各个处理器的缓存是一致的，就会实现缓存一致性协议，每个处理器通过嗅探在总线上传播的数据来检查自己缓存的值是不是过期了，当处理器发现自己缓存行对应的内存地址被修改，就会将当前处理器的缓存行设置成无效状态，当处理器要对这个数据进行修改操作的时候，会强制重新从系统内存里把数据读到处理器缓存里。