【Android面试八股文】volatile能否保证线程安全?在DCL上的作用是什么?

已于 2024-06-11 23:00:34 修改
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分类专栏： 我的Android进阶之旅 # Android面试八股文题库 文章标签： android 面试 java
于 2024-06-11 22:59:46 首次发布
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本文探讨了Java中的volatile关键字是否能保证线程安全，指出其仅能确保变量的可见性，无法解决竞态条件问题。接着详细解释了volatile在双重检查锁定（DCL）单例模式中的作用，防止指令重排，确保单例对象的正确初始化。文章最后推荐使用Java 5以后的静态内部类单例模式，以简化代码并保持线程安全性。

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文章目录

一、volatile能否保证线程安全?

volatile 关键字可以保证变量的可见性和禁止指令重排，但它并不能保证线程安全，因为它不能保证变量操作的原子性。

原子性指的是一个或者多个操作在 CPU 执行的过程中不被中断的特性。

线程安全是指在多线程环境下，对共享资源的访问操作能够正确地执行，不会出现数据竞争、不一致或破坏数据的情况。

volatile 关键字只能保证被修饰的变量对于每个线程的可见性，即每个线程都能看到最新的值。但它无法解决多个线程同时修改同一个变量时可能出现的竞态条件问题。

  • 示例说明

当多个线程同时对一个共享变量进行非原子性的操作时，volatile 无法保证线程安全。

下面是一个示例，展示了 volatile 无法解决线程安全问题的情况：

public class Volatile
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【Android面试八股文】volatile关键字干了什么？什么叫指令重排？
字节卷动
06-11 371
指令重排是指处理器为了提高运行效率，在不改变程序执行结果的前提下，通过调整指令的执行顺序来加速程序的运行。举例来说，一段简单的代码可能会被编译器和处理器重排成几个不同的执行顺序，只要最后的结果和原始代码的结果一致。然而，在多线程环境下，指令重排可能会导致问题。比如，如果一个线程在写一个共享变量的值之后紧接着写另一个共享变量的值，而另一个线程在读取这两个共享变量的值时发生了重排，就有可能导致该线程看到的值与预期不符。因此，使用volatile可以告诉编译器和处理器不要对被声明为volatile。
【Android面试八股文】synochnized修饰普通方法和静态方法的区别?什么是原子性、可见性、有序性?
字节卷动
06-08 477
是否了解Java并发编程的相关知识synchronized 关键字可以修饰方法，也可以使用 synchronized(obj) {} 定义同步代码块。通过修饰方法或代码块，可以确保在同一时间只有一个线程能够访问被修饰的代码，从而保证线程安全。正确的方式是使用 synchronized(this) 来锁定当前实例对象，以及使用 synchronized(Classname.class) 来锁定当前类对象。
Volatile能否保证线程安全
qq_16047373的博客
05-27 784
可见性： 可见性是一种复杂的属性，因为可见性中的错误总是会违背我们的直觉。通常，我们无法确保执行读操作的线程能适时地看到其他线程写入的值，有时甚至是根本不可能的事情。为了确保多个线程之间对内存写入操作的可见性，必须使用同步机制。 可见性，是指线程之间的可见性，一个线程修改的状态对另一个线程是可见的。也就是一个线程修改的结果。另一个线程马上就能看到。比如：用volatile修饰的变量，就会具有可见性。volatile修饰的变量不允许线程内部缓存和重排序，即直接修改内存。所以对其他线程是可见的。但是这里需要注意
面试题篇：volatile能否保证线程安全
ONLY1024的博客
07-03 364
线程安全需要考虑3个方面：可见性、有序性、原子性。
Java volatile关键字是否能保证线程安全
weixin_42095178的博客
02-03 783
我们启动了两个线程。一个线程在等待1秒钟后将flag设置为true，而另一个线程则在一个循环中检查flag的值，直到它变为true。但是，需要注意的是，虽然volatile关键字可以保证可见性和禁止指令重排优化，但它不能保证复合操作的原子性。例如，对于一个自增操作count++，这个操作实际上是先读取count的值，然后加1，最后写回内存。当一个共享变量被volatile修饰后，它会保证修改的值会立即被更新到主内存，当有其他线程需要读取这个变量时，它会去主内存中读取新值。
volatile能保证线程安全吗
老猿的自留地
03-11 1015
根据java的内存管理模型（JMM），所有的共享变量都存储于主内存（包括实例变量和类变量，不包含临时变量），每一个线程还存在自己的工作内存，线程的工作内存，保留了被线程使用的变量的工作副本。如果多线程调用increase方法，可能两个线程同时获取mCount，执行mCount+1，然后都赋值结果2, 即多线程访问时，可能打印出重复的值。volatile关键字的作用是， 禁止指令重排序，即在多线程访问该变量时， 每次都从主内存中更新该变量在本线程中的本地副本。volatile只能保证这3步不被重排序。
volatile和synchronized有什么区别？volatile能不能保证线程安全？DCL(Double Check Lock)单例为什么要加volatile?
weixin_45541399的博客
09-11 80
指令重排是指：CPU为了提高性能，会把原来两行指令的执行顺序颠倒，单线程的指令重排是交换顺序后不影响结果。
2024年Java最全面试八股文合集
02-29
2024年的Java面试八股文合集，无疑是求职者和开发者提升技能、准备面试的重要参考资料。以下是对这些关键领域的详细解读： 一、Java基础 Java的基础部分包括变量、数据类型、运算符、流程控制语句（如if、switch、...
Java面试八股文10万字总结[自己整理的Java面试八股文]
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Java面试是每位Java开发者在职业发展道路上必须面对的挑战，而“八股文”在这里指的是对面试常见问题的系统性整理。以下是对标题和描述中所述知识点的详细说明，以及与Java面试相关的丰富内容。 一、Java基础 1. ...
DCL 单例模式是否需要volatile？
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DCL单例模式中，为什么要加volatile？
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DCL：double check lock双重检查锁，如下面的代码 public class Singleton { private static volatile Singleton INSTANCE = null; private Singleton(){} public static Singleton getInstance(){ if(INSTANCE==null){//第一次检查 synchronized (Singleton.
浅谈 volatile 的 2 大特性及其在 DCL 中的应用
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volatile 有两大特性：保证线程间可见性；禁止指令重排序。 那么，什么是线程之间可见性？ 指令重排序又是怎么回事？ DCL 单例模式中为什么一定要使用 volatile？ volatile 为什么能实现这两个特性？ 本文带你一一揭晓！
volatile能否保证线程安全
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volatile能否保证线程安全
Volatile能不能保证线程安全?
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11-13 485
例如，在对象的初始化过程中，如果涉及到 Volatile 变量，能确保对象的初始化步骤按照正确的顺序执行，避免其他线程获取到未完全初始化的对象。例如，对于简单的状态标志共享场景，可以先使用 Volatile 保证标志的可见性，然后在具体的操作过程中（如根据标志执行一系列复杂操作）再使用 Synchronized 或原子类来保证操作的原子性和线程安全。原子性要求一个操作或一组操作作为一个整体执行，而对于一些常见的需要原子性的操作，如共享变量的自增、自减等操作，仅仅使用 Volatile 是不够的。
Volatile和Synchronized有什么区别？Volatile能不能保证线程安全？DCL(Double Check Lock）单例为什么要加Volatile？
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02-16 269
指令重排就是原本我们new对象时按照1->2->3的顺序进行的，在进行编译时顺序就可能变成1->3->2，这种情况下在单线程模式下一般不会出现问题，但在多线程情况下可能在进行完1->3时另一个线程出现使用这个还未初始化的对象，这样就会出现线程安全问题。1.Synchronized关键字是用来加锁的，Volatile只是保持变量的线程可见性，通常适用于一个线程写，多个线程读的场景。2.Volatile关键字不能保证线程安全，因为volatile只能保证线程的可见性，不能保证原子性。3.建立指针对应关系。
DCL 中 为什么要加 volatile 关键字修饰
fwxc552497的博客
05-13 256
DCL volatile
面试题：DCL单例为什么要加volatile
白首码农的博客
09-11 303
背景知识 什么是DCL Double Check Lock的缩写，双重检测锁。 懒加载单例模式 public class Singleton { private static volatile Singleton singleton; private long a; private Singleton() { this.a = 100L; } public static Singleton getInstance() {
双检锁（DCL）下volatile的作用
Lin_coffee的博客
04-11 3312
先放代码：public class Singleton { private static volatile Singleton instance; private Singleton() {} public static Singleton getInstance() { if(instance==null) { synchronized(Singleton.class) ...
如何在Java中使用synchronized关键字和volatile关键字来保证线程安全？请分别给出示例代码。
10-27
参考资源链接：[Java并发编程试题解析：123道问题带你掌握并发核心](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/2uom3geut1?utm_source=wenku_answer2doc_content) 在Java中，synchronized关键字和volatile关键字是实现线程安全的两种常用方式。synchronized保证了代码块的原子性和可见性，而volatile保证了变量的可见性，并在一定程度上限制了指令的重排序，从而保证了有序性。以下是使用这两个关键字的示例代码和应用场景： 1. 使用synchronized关键字： 假设有一个共享资源`counter`，多个线程会对其进行增加操作。为了保证`counter`的线程安全，我们可以将其封装在一个对象内部，并在该对象的方法上使用synchronized关键字，确保在同一时刻只有一个线程可以执行该方法。 ```java public class Counter { private int count = 0; public synchronized void increment() { count++; } public int getCount() { return count; } } ``` 在这个例子中，`increment()`方法被`synchronized`修饰，因此任何时刻只有一个线程能进入该方法。这样可以确保`count`变量的原子性操作，避免了竞态条件。 2. 使用volatile关键字： 假设有一个变量`flag`，多个线程根据`flag`的值来执行不同的任务。为了确保所有线程都能看到`flag`变量的最新修改，我们可以将`flag`声明为volatile。 ```java public class FlagExample { private volatile boolean flag = false; public void setFlag(boolean value) { flag = value; } public boolean isFlagSet() { return flag; } } ``` 在这个例子中，`flag`变量被声明为volatile，这意味着任何写入`flag`的操作都会立即刷新到主内存，并且任何读取`flag`的操作都会直接从主内存中读取最新的值。这保证了`flag`变量的可见性。 需要注意的是，虽然volatile可以保证可见性，但它不能保证原子性。对于复合操作，如自增`count++`，仍然需要使用synchronized或原子变量（如AtomicInteger）来保证原子性。 在解决并发编程问题时，理解并运用好synchronized和volatile这两个关键字是至关重要的。为了更深入地了解Java并发编程，建议参考《Java并发编程试题解析：123道问题带你掌握并发核心》这本资料，它包含了丰富的并发编程题目和解析，能够帮助你全面提升并发编程能力。 参考资源链接：[Java并发编程试题解析：123道问题带你掌握并发核心](https://wenku.youkuaiyun.com/doc/2uom3geut1?utm_source=wenku_answer2doc_content)
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