volatile和锁的简单总结

最新推荐文章于 2024-11-25 22:04:22 发布
原创 最新推荐文章于 2024-11-25 22:04:22 发布 · 2.5k 阅读 · 0 ·
CC 4.0 BY-SA版权
版权声明：本文为博主原创文章，遵循 CC 4.0 BY-SA 版权协议，转载请附上原文出处链接和本声明。

本文介绍了volatile关键字在并发编程中的作用及其实现原理，并探讨了Java中锁的不同级别，包括偏向锁、轻量级锁和重量级锁的工作机制及其适用场景。

volatile


volatile在转成汇编的时候，会加一条lock指令前缀，该指令的作用：
1.对变量值的改动会引起处理器的缓存刷新到主内存
2.导致其他处理器的缓存会无效
适用于一下的场景：
1.运算结果并不依赖变量的当前值，或者能够确保只有单一的线程修改变量的值
2.变量不需要与其他状态变量共同参与不变约束
   i++，进行汇编之后是四句指令，先读取i,然后把i+1赋值给i,这依赖当前变量的值，所以并不是线程安全的。如果是单一线程，则肯定是安全的。
   a线程拿的时候是最新的，拿完之后，还要进行add和赋值操作，主内存已经被更改过了。只能保证拿的时候是最新的，当前线程再操作其他指令的时候不能保证了。
   对于2也是同样的例子，if(bo1)是原子性的，但是对于if(bo2&&bo1)并不是原子性的


偏向锁、轻量级锁、重量级锁


偏向锁：第一个线程过来看对象头里面是否有当前线程id,如果没有，则用cas设置当前线程id存储在mark word，再执行该同步块，则不需要经常任何同步操作。
                当另外一个线程尝试获取锁，偏向模式宣告结束。如果锁处于锁定状态，则升级成为轻量级锁（01），否则撤销偏向到未锁定状态（00）。
(适用的场景是单个线程操作，如果多个线程竞争存在锁消除和升级的消耗)
轻量级锁：线程访问同步块，cas修改mark word 指向到当前线程。下次执行直接判断mark word 指向的是不是当前线程，是则可以直接执行同步体。
                   释放锁的过程也是通过cas 去替换回来，成功表示同步过程完成。失败表示其他线程在竞争已经进入阻塞状态了，释放锁的同时还要唤醒等待中的线程。
                   其他线程来访问，也是进行cas 修改mark word ,修改失败则自旋获取锁，还是失败，修改锁为重量级锁进入阻塞状态
重量级锁即传统的锁机制

Java volatile关键字最全总结：原理剖析与实例讲解(简单易懂)
夏日清风
06-13 24万+
本文从Java的内存模型和线程的工作原理出发，对volatile关键字进行介绍。帮助读者深入理解volatile的工作机制。同时，还通过简单易懂的示例讲解了如何正确地使用volatile关键字实现线程安全，避免常见的多线程安全问题。
分布式锁实现解析：几种简单方式的对比与选择
热门推荐
曾经“等你生日那天”都遥远得像未来，如今却可欢愉的挥手说“下个十年见”
12-25 172万+
本文分析了几种常见的分布式锁实现方式，包括基于Redis、ZooKeeper和数据库的方案。通过对每种方式的原理、优缺点进行深入剖析，本文旨在帮助开发者根据不同的应用场景选择合适的分布式锁实现。同时，文章还讨论了分布式锁的使用建议和最佳实践，为解决分布式系统中的并发控制问题提供了有效的参考。
volatile和锁
qq_52463861的博客
11-01 301
线程安全问题的解决
linux内核中的内存屏障
qb_2008的专栏
10-02 4792
前言        之前读了关于顺序一致性和缓存一致性讨论的文章，感觉豁然开朗。对linux内核中出现的种种同步和屏障，想做一点总结。 缓存一致性        之前一直认为linux中很多东西是用来保证缓存一致性的，其实不是。缓存一致性绝大部分是靠硬件机制实现的，
Java 理论与实践: 正确使用 Volatile 变量
07-09 960
Java 理论与实践: 正确使用 Volatile 变量 volatile 变量使用指南  
Java精通并发-volatile关键字作用与锁的关系深入详解
webor2006的博客
08-24 699
前言： 关于java中的volatile关键字，是之前自己一直不太自信的一个知识点，平常我们可能在写单例时经常能看到： 而不管是面试还是工作，对于彻底理解它意义是非常之大的，而要彻底理解这个关键字也不是非常容易的事，牵扯到的知识点还是很多的，所以接下来则透析这个关键字。 volatile关键字作用： volatile英文的意思是"不稳定的"， 它主要有三方面的作用： 1、实现long/double类型变量的原子操作。 2、防止指令重排序。【这是平常我们都有听说过的】 3、实现变量的可见性
简单了解java volatile关键字实现的原理
08-25
`volatile`通过内存屏障和缓存失效来实现，而`synchronized`使用的是监视器锁（monitorenter/monitorexit），确保了线程间的通信。 4. **有序性保证**：`volatile`和`synchronized`都能防止指令重排序，但`...
synchronized、volatile区别
Willdas博客
11-25 757
这里从哪读取我并不明确，一般来说应该是先在进行修改的缓存A中修改为新值，然后通知其他缓存清除掉此变量，当其他缓存B中的线程读取此变量时，会向总线发送消息，这时存储新值的缓存A获取到消息，将新值传给B。当变量需要更新时都是此步骤，volatile的作用是被其修饰的变量，每次更新时，都会刷新上述步骤。如果缓存在处理器的缓存行中，内存区域在LOCK操作期间被锁定，当它执行锁操作，回写主内存时，处理器不在总线锁上声言LOCK#信号，而是修改内部内存地址，并允许它的缓存一致性机制来保证操作的原子性。
笔记-14-多线程 线程池 volatile 悲观锁和乐观锁 并发工具类ConcurrentHashMap
qq_45181415的博客
01-02 585
1.线程池 1.1 线程状态介绍 当线程被创建并启动以后，它既不是一启动就进入了执行状态，也不是一直处于执行状态。线程对象在不同的时期有不同的状态。那么Java中的线程存在哪几种状态呢？Java中的线程 状态被定义在了java.lang.Thread.State枚举类中，State枚举类的源码如下： public class Thread { public enum State { /* 新建 */ NEW , /* 可运行状态
Volatile 锁
qq_40167917的博客
09-02 576
Volatile：与锁相比，Volatile 变量是一种非常简单但同时又非常脆弱的同步机制，它在某些情况下将提供优于锁的性能和伸缩性。如果严格遵循 volatile 的使用条件 —— 即变量真正独立于其他变量和自己以前的值 —— 在某些情况下可以使用volatile代替synchronized来简化代码。然而，使用volatile的代码往往比使用锁的代码更加容易出错。 您只能在...
volatile锁
qq_61353850的博客
03-19 733
修饰变量的volatile锁
volatile（轻量锁）
weixin_56289362的博客
03-18 605
目录 定义 特点 缺点 原理 volatile锁的性能优化：（追加64字节） 定义 在java规范中定义为：Java编程语言允许线程访问共享变量，为了 确保共享变量能被准确和一致地更新，线程应该确保通过排他锁单独获得这个变量。Java语言 提供了volatile，在某些情况下比锁要更加方便。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。（简单的说就是读出来的值肯定是正确的，但是写不一定）。 特点 效率高快，更适合读操作， 缺
2013年5月13日 Volatile；锁；互斥和同步
aasxn的专栏
05-15 672
锁的主要特性：互斥（mutual exclusion） 和可见性（visibility）。 互斥，一次就只有一个线程能够使用该共享数据。线程通过持有某个特定的锁，实现互斥访问资源。 可见性，确保释放锁之前对共享数据做出的更改对于随后获得该锁的另一个线程是可见的。 Volatile 变量具有 synchronized 的可见性特性，但是不具备原子特性。 Volatile 具有简易
轻量锁volatile
欢迎一起学习交流
04-01 4573
volatile是轻量级的读锁，它在多处理器开发中保证了共享变量的可见性 volatile保证读的准确性，只能修饰属性（变量） public class liN { private volatile int a = 1; } 可见性：在多线程高速缓存时，一个线程修改后，volatile将其他线程也进行修改，保证修改后其他线程读到的数据是修改后的 如果一个字段被声明成volatile，java线程模型确保所有线程看到这个变量的值是一致的 有volatile变量修饰...
volatile关键字（轻量级锁）
qq_54247497的博客
07-27 481
我们在写项目的时候，有时会使用多线程。为了保证一部分线程之间的通信，所以需要线程中的一些变量具有可见性。 说到线程可见性，对于Java而言，有两种方法实现：volatile和synchronized。 需要注意的是：volatile只用来保证该变量对所有线程的可见性，但不保证原子性。 虽然加锁同样能解决共享变量不可见性的问题，但是加锁和锁的释放过程都是会有性能消耗的，所以在解决共享变量不可见性的问题时，我们首选 volatile关键字。
Java 线程 — synchronized、volatile、锁
weixin_33754065的博客
11-02 123
线程同步基础 synchronized 和volatile是Java线程同步的基础。 synchronized 将临界区的内容上锁，同一时刻只有一个进程能访问该临界区代码 使用的是内置锁，锁一个时刻只能被一个线程持有，可以重入（表示一个处于synchronized代码中的线程可以进入另外一个使用synchronized的代码快，比如：方法A和方法B同时使用synchronized修饰，在方法A中调...
Java内存模型
aichuangen8612的博客
01-13 170
Java内存模型 在前面谈到了一些关于内存模型以及并发编程中可能会出现的一些问题。下面我们来看一下Java内存模型，研究一下Java内存模型为我们提供了哪些保证以及在java中提供了哪些方法和机制来让我们在进行多线程编程时能够保证程序执行的正确性。 在Java虚拟机规范中试图定义一种Java内存模型（Java Memory Model，JMM）来屏蔽各个硬件平台和操作系统的内存访问差...
volatile是乐观锁还是悲观锁
最新发布
05-08
### Java 中 `volatile` 关键字与乐观锁、悲观锁的区别 #### 1. **Volatile 的作用** `volatile` 是一种轻量级的同步机制，主要用于保证变量的可见性和禁止指令重排序。它并不能提供原子性操作的支持[^3]。 - 可见性：当一个线程修改了某个被 `volatile` 修饰的变量时，新值对于其他线程立即可见。 - 禁止重排序：编译器和处理器不会对 `volatile` 修饰的变量进行指令重排序。 #### 2. **Volatile 和悲观锁的关系** 悲观锁通常通过显式的锁机制（如 `synchronized` 或 `ReentrantLock`）来实现，这些锁提供了互斥访问的能力，从而避免多个线程同时修改共享资源。然而，`volatile` 并不能替代悲观锁，原因如下： - 悲观锁不仅保证了可见性，还提供了排他性的访问控制，而 `volatile` 仅能解决可见性问题。 - 如果需要保护一段代码区域或者复杂的业务逻辑，悲观锁是必需的选择，因为它可以阻止其他线程进入临界区[^1]。 #### 3. **Volatile 和乐观锁的关系** 乐观锁并不依赖于传统的锁机制，而是基于版本号或 CAS（Compare And Swap）算法来实现无锁化并发控制。以下是两者之间的关系： - 在乐观锁中，`volatile` 常用于修饰共享变量，以确保其可见性。例如，在使用 CAS 操作时，目标变量必须由 `volatile` 修饰，以便其他线程可以看到最新的值[^3]。 - 乐观锁的核心在于尝试更新数据而不锁定它，只有在检测到冲突时才会采取补偿措施（如重试）。因此，`volatile` 提供的基础保障使得乐观锁能够在高并发环境下高效运行。 #### 4. **三者的对比总结** | 特性 | Volatile | 悲观锁 | 乐观锁 | |-----------------|------------------|-------------------|------------------| | 主要功能 | 数据可见性 | 排他性访问控制 | 非阻塞并发控制 | | 是否支持原子性 | 否 | 是 | 是 | | 使用场景 | 单个变量的可见性 | 复杂业务逻辑 | 高并发读操作 | | 性能开销 | 较低 | 较高 | 较低 | #### 示例代码 以下是一个简单的例子展示如何结合 `volatile` 实现乐观锁： ```java public class OptimisticLockExample { private volatile int value; // 必须用 volatile 修饰 public boolean compareAndSet(int expected, int newValue) { if (value == expected) { // 检查当前值是否等于预期值 this.value = newValue; // 更新为新值 return true; } return false; } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { OptimisticLockExample example = new OptimisticLockExample(); Thread t1 = new Thread(() -> { while (!example.compareAndSet(0, 1)) {} // 尝试将值从 0 改为 1 }); Thread t2 = new Thread(() -> { try { Thread.sleep(50); // 让 t1 先执行一段时间 } catch (InterruptedException e) {} example.value++; // 修改共享变量 }); t1.start(); t2.start(); t1.join(); t2.join(); System.out.println(example.value); } } ``` 在这个例子中，`volatile` 确保了 `value` 的可见性，而 `compareAndSet` 方法实现了类似于 CAS 的行为。 --- ###
评论 2
成就一亿技术人!
拼手气红包6.0元
还能输入1000个字符
 
红包 添加红包
表情包 插入表情
表情包 代码片
 条评论被折叠 查看
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值