深入理解volatile与synchronized_为什么说volatile 是轻量级? synchronized 是重量级-优快云博客

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本文介绍了Java中两种重要的并发控制机制：volatile和synchronized。volatile关键字保证了共享变量的可见性，降低了线程间同步的成本。synchronized则是一种更重的锁机制，但在Java SE 1.6中引入了优化。文章详细解释了这两种机制的工作原理及其实现细节。

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1.volatile

1.1.为什么要使用volatile

volatile是轻量级的synchronized，它在多处理器开发中保证了共享变量的“可见性”。可见性的意思是当一个线程修改一个共享变量时，另外一个线程能读到这个修改的值。它比synchronized的使用和执行成本更低，因为它不会引起线程上下文的切换。

1.2.volatile的定义

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。

1.3.volatile的实现原理

volatile保证可见性的原理是，有volatile变量修饰的共享变量进行写操作的时候，除了将操作数写回到缓存，还会发送一条Lock前缀的指令，这条指令做了两件事情：

1）将当前处理器缓存行的数据写回到系统内存；

2）这个写会内存的操作会使在其他CPU里缓存了该内存地址的数据无效。

2.synchronized

2.1.简介

synchronized是一种重量级锁，但是，随着Java SE 1.6引入了偏向锁和轻量级锁之后，有些情况下它就并不那么重了。

2.2.synchronized的实现原理

JVM基于进入和退出monitor对象来实现方法同步和代码块同步，但两者的实现细节不一样。代码块同步是使用monitorenter和monitorexit指令实现的，而方法同步是使用另外一种方式实现的，细节在JVM规范里并没有详细说明。但是，方法的同步同样可以使用这两个指令来实现。

monitorenter指令是在编译后插入到同步代码块的开始位置，而monitorexit是插入到方法结束处和异常处，JVM保证每个monitorenter必须有对应的monitorexit与之配对。任何对象都有一个monitor与之关联，当且仅当一个monitor被持有后，它将处于锁定状态。线程执行到monitorenter指令时，将会尝试获取对象所对应的monitor的所有权，即尝试获得对象的锁。