多线程——volatile关键字与内存可见性

内存可见性问题就是：当多个线程操作共享数据时，彼此不可见

public class code {
    public static void main(String[] args) {
        ThreadDemo td = new ThreadDemo();
        new Thread(td).start();
        while (true){
            if (td.isFlag()){
                System.out.println("---------");
                break;
            }
        }
    }
}
class ThreadDemo implements Runnable{
    private boolean flag = false;
    @Override
    public void run() {
        try{
            Thread.sleep(200);
        } catch (InterruptedException e){
        }
        flag = true;
        System.out.println("flag=" + isFlag());
    }
    public boolean isFlag(){
        return flag;
    }
}

结果是程序一直在循环中。大家可能会感到奇怪，线程不是在run方法中修改了flag的值了吗，按理来说会进入if语句中，然后中断循环。
首先大家要明确，在这个程序中，线程是两个而不是一个，除了我们自身创建的一个线程，还有主线程，所以这个程序中是存在两个线程的。
jvm运行时刻内存的分配：其中有一个内存区域是jvm虚拟机栈，每一个线程运行时都有一个线程栈，线程栈保存了线程运行时候变量值信息。当线程访问某一个对象时候值的时候，首先通过对象的引用找到对应在堆内存的变量的值，然后把堆内存变量的具体值load到线程本地内存中，建立一个变量副本，之后线程就不再和对象在堆内存变量值有任何关系，而是直接修改副本变量的值，（从线程内存中读值）
在修改完之后的某一个时刻（线程退出之前），自动把线程变量副本的值回写到对象在堆中变量。这样在堆中的对象的值就产生变化了。

来源网上

read and load 从主存复制变量到当前工作内存
use and assign  执行代码，改变共享变量值
store and write 用工作内存数据刷新主存相关内容
其中use and assign 可以多次出现

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但是这些操作并不是原子性，也就是 在read load之后，如果主内存count变量发生修改之后，线程工作内存中的值由于已经加载，不会产生对应的变化，所以计算出来的结果会和预期不一样

解决的方法有两个：
1. 加锁：加锁会保证读取的数据一定是写回之后的，内存刷新，但是效率较低

while (true){
            synchronized(td){
            if (td.isFlag()){
                System.out.println("---------");
                break;
            }
        }
        }

2:在共享数据前添加上关键字 volatile：会保证数据在读操作之前，上一次写操作必须生效，即写回。
 2.1 修改volatile变量时会强制将修改后的值刷新的主内存中
 2.2 修改volatile变量后会导致其他线程工作内存中对应的变量值失效。因此，再读取该变量值的时候就需要重新从读取主内存中的值。

相较于 synchronized 是一种较为轻量级的同步策略，但是值得注意的是：

1）volatile 不具备“互斥性”
2）不能保证变量的原子性 ​​​​​​​​​​​​​​