Java并发编程：Volatile关键字

最新推荐文章于 2022-01-14 14:54:08 发布

y_mk

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分类专栏： Java 文章标签： volatile

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介绍Volatile之前，先要引入多线程的三个特性

多线程三大特性

多线程有三大特性，原子性、可见性、有序性

1. 原子性：

一个操作或者多个操作要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断，要么就都不执行

例如：把买包子当成一个原子行为，我把钱给店家和店家把包子给我，要么都执行要么都不执行。不可能存在我付了钱，店家不给我包子；或者我没付钱，他送我包子的情况。

原子性确保了数据的一致性，因为操作是不可分割的

在 Java 中 synchronized 和 lock 操作保证原子性。

2. 可见性：

当多个线程访问同一个变量时，一个线程修改了这个变量的值，其他线程能够立即看得到修改的值

例如：拍卖时，有任何一个竞拍者竞拍，其他所有竞拍者都应该第一时间知道当前的竞拍价。

在 Java 中 volatile、synchronized 和 final 实现可见性

3. 有序性：

程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行

并发编程时，可能在上下文中有多个线程同时执行。但会保证程序的最终执行结果和代码顺序执行的结果相同。

Volatile的作用

在上文中提到了，volatile关键字体现了多线程之间的可见性。使用volatile关键字定义的变量，在其中一个线程中改变，其他并行线程都能及时获取到该变量的新值。

实际测试Demo：

public class VolatileDemo {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

		ThreadVolatileDemo t1 = new ThreadVolatileDemo();
		t1.start();
		Thread.sleep(300);

		t1.isrun(false); // 并不能通过复制改变运行状态，但进行循环的线程进入死循环而且并没有更新数据
		System.out.println(t1.flag);
	}

}

class ThreadVolatileDemo extends Thread {
	public boolean flag = true;

	@Override
	public void run() {
		// TODO Auto-generated method stub
		System.out.println("子线程开始运行...");
		while (flag) {
			// flag为true死循环，检测运行状态线程的flag值
		}
		System.out.println("子线程结束...");
	}

	public void isrun(boolean flag) {
		this.flag = flag;
	}
}

未使用 volatile 关键字时，结果如下：

程序进入死循环，通过赋值方式修改运行变量 flag 并没有改变线程的状态

使用 volatile 关键字

代码：

public volatile boolean flag = true;

结果：

Volatile实现原理

需要先引入JMM（Java内存模型）概念

JMM定义了线程和主存之间的抽象关系：线程之间的共享变量存储在主内存（main memory）中，每个线程都有一个私有的本地内存（local memory），本地内存中存储了该线程以读/写共享变量的副本。本地内存是JMM的一个抽象概念，并不真实存在。它涵盖了缓存，写缓冲区，寄存器以及其他的硬件和编译器优化。

示意图如下（图片源自蚂蚁课堂）