violate

本文深入解析Java中volatile关键字的作用与原理,探讨其如何确保多线程环境下变量的一致性,并对比synchronized关键字的区别。

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Java中volatile关键字原义是“不稳定、变化”的意思,那么在java语言中,volatile是什么意思呢?

volatile,在Java中用来修饰变量,那是为什么呢?volatile是告诉vm,这个变量不能被私自占有使用,下面就解释一下为什么这么说吧!

大家都知道,在java中,除了long和double的操作,对基本类型的操作是原子性的,那还为什么使用valotile关键字呢,因为随着jvm的优化和成熟,为了提高多线程的效率,允许每个线程在工作内存保存变量的拷贝进行操作,这就很容易出现数据不一致,所以volatile就强制是多核或多线程必须从主存中读写变量,保证变量的一致性。

由于比起synchronized,volatile关键字的覆盖范伟更小,只是修饰的变量,所以效率就比前者高,但是,它是存在问题的,不能保证“线程写的合理”,解释如下:

写的不合理,是可能存在竞争条件,而出现操作与设想结果不同。

假如,有100个线程正在对一个i变量惊醒i++操作,那么结果一定是100么,可能<100的,比如一个线程a读到的是i=3,几乎同时(a没有修改i),另一个线程也读到3,那么结果,两次相加就得到了i=4,而不是5,详细看看操作系统同步就知道了。

怎么处理呢?

1.使用synchronized关键字,但是这样就失去了volatile的意义。

2.使用CPU原语实现非阻塞算法。

http://blog.youkuaiyun.com/weizhaozhe/archive/2009/02/21/3919161.aspx

 

http://space.itpub.net/111631/viewspace-610344

### Java `synchronized` 关键字与 `volatile` 区别解释 #### 定义与作用范围 `synchronized` 和 `volatile` 是 Java 中用于处理多线程环境下的两种不同机制。 - **`synchronized`**: 主要用来实现互斥锁的功能,确保同一时间只有一个线程可以访问被标记的方法或代码块。这不仅防止了多个线程同时修改共享资源造成的数据不一致问题,还隐含地提供了内存可见性的保障[^1]。 - **`volatile`**: 则主要用于提供一种轻量级的同步手段,它能保证变量在各个处理器间的可见性,即当一个线程修改了一个 volatile 变量之后,其他线程能够立即看到这一变化。但是,仅靠 `volatile` 并不能完全解决并发条件下的数据竞争问题[^3]。 #### 原子性和可见性支持 - 对于 `synchronized` 来说,在进入由其修饰的方法或代码段之前会获取对象级别的锁;离开该区域时释放此锁。在此期间发生的任何对共享状态的操作都是原子操作,并且这些更改对于所有后续尝试获得相同锁的线程来说是立刻可见的。 - 而 `volatile` 提供的是更弱形式的一致模型——它只负责单个字段更新后的即时传播给其它线程,而不涉及复杂的锁定逻辑。因此,虽然它可以避免指令重排序带来的潜在风险并提高性能,但对于复合动作(比如先读再写的组合),则无法单独依赖 `volatile` 实现正确的程序行为。 #### 使用场景对比 - 当存在需要保护复杂业务逻辑或者涉及到多个步骤的状态变更时,应该优先考虑采用 `synchronized` 或者更高层次的并发工具类如 ReentrantLock 等来构建临界区控制结构。 - 如果仅仅是希望某个标志位能够在多核CPU架构下快速有效地传达最新值,则可以选择使用 `volatile` 进行优化,因为在这种情况下不需要严格的独占访问权限[^2]。 ```java // Synchronized example public class Counter { private int count; public synchronized void increment() { // Only one thread can execute this at a time. count++; } } // Volatile example public class FlagHolder { public volatile boolean flag; // Changes to 'flag' will be immediately visible to other threads. public void setFlag(boolean value){ flag = value; } } ```
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