Java线程要点

最新推荐文章于 2025-11-27 17:11:16 发布

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本文深入探讨Java中线程间变量访问的重新排序问题，解释了volatile关键字如何确保变量的可见性和有序性，以及其在多线程环境中防止数据竞争的关键作用。

什么是单个线程中语句的重新排序 。

Ans。编译器/ JVM对特定线程中的语句进行重新排序，以免影响单线程执行的代码语义。例如，请参见以下代码。


class A{ 
    private int k = 0;
    private boolean l = false;
    public void example(int a, boolean b){
        k = a;//....  Line 1
        l = b;//....  Line 2 
    } 
    public void show(){
        System.out.println(k);//.... Line 3
        System.out.println(l);//.... Line 4
    } 
    public static void main(String args[]){ 
        A a = new A();
        a.example(3,"true");
        a.show(); 
    }
}

方案1 ：在这里，第1行和第2行的执行顺序并不重要。因为他们彼此不依赖。因此，它们可能会重新排序。现在很正常的是，在主线程中，行的执行顺序为2、1、3、4。

所以输出将是

真正

但是方法show（）中的执行顺序永远无法重新排序。因为那样会改变方法的语义。那么结果如下

真正

但这不是该程序的目的。因此，这永远不会发生。

方案2 ：但是，当两个线程一起工作时，方案可能会有所不同。假设在主线程中启动了两个线程。线程1执行方法a.example（..），线程2执行a.show（）

此处的执行很可能按以下顺序进行。

2,3,4,1

现在输出如下

真正

这意味着k在l之前分配。

所以这不是我们想要的对吗？

如何停止重新订购 ？

Ans。如果将变量k和l声明为volatile，则可以停止重新排序。

让我再次重写代码


class A{ 
    private volatile int k = 0;
    private volatile boolean l = false; 
    public boolean getL(){
        return l;
    }
    public void example(int a, boolean b){
        k = a;//....  Line 1
        l = b;//....  Line 2 
    } 
    public void show(){
        System.out.println(k);//.... Line 3
        System.out.println(l);//.... Line 4
    } 
    public static void main(String args[]){ 
        A a = new A(); 
        //code is omitted.
        /*a.example(3,true) is run in thread1*/
        /*a.show() is run in thread2*/ 
    }
}

考虑场景2。在此重复：线程1执行a.example（），线程2执行a.show（）。

现在一种可能的订购如下

1,3,4,2

然后输出如下

假

此处1在2之前执行。重新排序已停止。因为如果变量是易失性的，则它们的访问顺序与编写代码的顺序相同。

但是我们想要这个吗？我们需要查看分配的值3和“真”。

怎么做呢？

在线程2的run方法中，我们可以添加此代码


if(a.getL()){
    a.show();
}

这两个线程执行的行将按照以下顺序

1,2,3,4

同样的输出如下

真正

现在是一个棘手的问题 。

假设我们有3个变量j，k和l。我以以下形式写课


class A{ 
    private volatile int j = 0;
    private volatile int k = 0;
    private volatile boolean l = false;
    public void example(int a, boolean b){
        j = a;//....  Line 1
        k = a;//....  Line 2
        l = b;//....  Line 3 
    }
    public boolean getL(){
        return l;
    }
    public void show(){
        System.out.println(j)//...  Line 4
        System.out.println(k);//.... Line 5
        System.out.println(l);//.... Line 6
    } 
    public static void main(String args[]){ 
        A a = new A(); 
        //code is omitted.
        /*a.example(3,true) is run in thread1*/
        /*a.show() is run in thread2*/ 
    }
}