Java中 volatile关键字怎么禁止重排序

最新推荐文章于 2025-07-04 10:14:33 发布
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分类专栏： JAVA 面试题
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/ustcyy91/article/details/78770818
本文介绍了如何使用volatile关键字来禁止处理器重排序，确保程序执行的一致性和正确性。通过了解volatile的具体规则，开发者能够更好地控制多线程环境下的变量访问顺序。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

使用volatile关键字修饰共享变量可以禁止重排序。若用volatile修饰共享变量，在编译时，会在指令序列中插入内存屏障来禁止特定类型的处理器重排序
　　volatile禁止指令重排序的一些规则：
　　1.当第二个操作是voaltile写时，无论第一个操作是什么，都不能进行重排序
　　2.当地一个操作是volatile读时，不管第二个操作是什么，都不能进行重排序

　　3.当第一个操作是volatile写时，第二个操作是volatile读时，不能进行重排序



具体请参见《java并发编程的艺术》中的p42-p47

Java volatile关键字最全总结：原理剖析与实例讲解(简单易懂)
夏日清风
06-13 24万+
本文从Java的内存模型和线程的工作原理出发，对volatile关键字进行介绍。帮助读者深入理解volatile的工作机制。同时，还通过简单易懂的示例讲解了如何正确地使用volatile关键字实现线程安全，避免常见的多线程安全问题。
【JAVA】volatile关键字：可见性与禁止指令重排序（34）
Vinfol的博客
05-27 1032
摘要： volatile是Java中的轻量级同步机制，主要保证变量的可见性（确保线程修改后立即刷新到主内存）和禁止指令重排序。适用于状态标志（如线程控制开关）和单例模式的双重检查锁定。其原理通过内存屏障实现：写操作后强制刷盘，读操作前强制读主内存。典型业务场景包括配置热更新和缓存刷新。与synchronized相比，volatile不保证原子性但性能更优。使用时需注意：1）仅适合简单原子操作 2）避免滥用以减少性能开销 3）复杂场景可结合锁机制。面试常考察其与synchronized的区别及双重检查锁定的实
volatile是如何禁止指令进行重排序的
weixin_69252724的博客
04-13 577
为了保证能正确实现volatile的内存语义，JMM在采取了保守策略：在每个volatile写的后面，或者在每个volatile读的前面插入一个StoreLoad屏障。虽然StoreStore屏障主要作用于防止store-store重排序，但在volatile写操作中实际会使用更复杂的内存屏障组合，以确保volatile写之前的普通读不会被重排到volatile写之后。***第1步：***在每个volatile写操作的前面插入一个StoreStore屏障，后面插入一个StoreLoad屏障。
避免重排序之使用 Volatile 关键字
BASK2311的博客
01-03 309
写屏障，清空本地的 store buffer，使得之前的所有 store 操作都生效。内存屏障是一种指令, 对该指令之前和之后的内存 CPU 读写内存的操作, 产生一种顺序的约束. 内存屏障在一定程度上和一定范围里阻止指令的乱序, 从而阻止了 CPU 的乱序执行。由于编译器的优化和缓存的使用, 导致对内存的写入操作不能及时的反应出来, 也就是说当完成对内存的写入操作之后, 读取出来的可能是旧的内容。对有 volatile 关键字所修饰的变量的读写操作，其前后其他的读写操作的重排优化要注意（必须保证可见性）
Java中的volatile关键字详解
最新发布
weixin_43680337的博客
07-04 1124
volatile关键字提供了一种比synchronized更轻量级的线程安全机制，但它只能保证可见性和有序性，不能保证原子性。正确使用volatile可以避免不必要的同步开销，但在需要保证复合操作原子性或互斥性的场景下，仍然需要使用synchronized或其他并发工具。理解volatile的关键在于理解Java内存模型(JMM)以及happens-before原则，它在多线程编程中是一个非常有用的工具，但需要谨慎使用。
volatile怎么实现禁止重排序
SmallTenMr的博客
04-26 731
private static volatile User user; //第一步 public ActivitySearchRequest getIns(){ if(Objects.isNull(user)){ //第二步 synchronized (PrimarySearchFacadeImpl.class){ //第三步 if(Objects.isNull(user)){ //第四步 ...
Volatile禁止指令重排
Hai-Yang-code的博客
08-18 6038
Volatile禁止指令重排 计算机在执行程序时，为了提高性能，编译器和处理器常常会对指令重排，一般分为以下三种： 源代码 -> 编译器优化的重排 -> 指令并行的重排 -> 内存系统的重排 -> 最终执行指令 单线程环境里面确保最终执行结果和代码顺序的结果一致 处理器在进行重排序时，必须要考虑指令之间的数据依赖性 多线程环境中线程交替执行，由于编译器优化重排的存在，两个线程中使用的变量能否保证一致性是无法确定的，结果无法预测。 指令重排 - example 1 public vo
006 volatile的禁止指令重排序特性解决单例的双重校验锁（DCL）的懒汉模式的问题
专注于后端开发，时常接触大数据 、人工智能等
03-09 298
1、首先看下双重校验锁的懒汉模式来实现的单例（多线程时有问题的） public class Singleton { private static Singleton instance; private String name; private Singleton() { this.name = "我是name属性的值"; } public static Singleton getInstance() { if (instance == null) {
解析java中volatile关键字
09-02
Java中的`volatile`关键字是多线程编程中的一个重要概念，它的主要作用是解决并发环境下的可见性和有序性问题。在Java内存模型（JMM）中，每个线程都有自己的工作内存，其中包含了线程对共享变量的副本。线程间的...
Java中volatile关键字的作用与用法详解
09-01
Java中的`volatile`关键字是一个非常重要的并发编程工具，它的作用主要体现在两个方面：**可见性**和**有序性**。本文将深入解析`volatile`的关键字特性及其在实际编程中的应用。 1. 可见性： 当一个共享变量被`...
Java中Volatile关键字详解及代码示例
08-28
Volatile关键字可以禁止指令重排序，保证线程之间操作的有序性。 在Java中，Volatile关键字可以用于解决可见性问题，例如在多线程环境下，一个线程修改的变量对另一个线程是可见的。但是，Volatile关键字不能解决...
java并发关键字：volatile深入浅出：可见性、防止指令重排
hiliang521的博客
08-01 1025
volatile深入浅出：从作用、实现原理、及应用场景来分析
volatile关键字是如何禁止重排序的
dotoday的博客
04-24 1076
Volatile关键字是如何禁止重排序的？ 先说结论：由于对volatile变量的复制操作之后会加上一句“addl$0x0，(%esp)”指令操作，而这个额外添加上的指令和后续对volatile操作的其他指令没什么关系，根本没有必要把这两个指令放在一起，没有优化的空间。 有个朋友在阅读周志明老师的《深入理解Java虚拟机》时，发现书中是这么解释Volatile关键字可以禁止重排序的： 那为何说它（volatile）禁止指令重排序呢？从硬件架构上讲，指令重排序是指处理器采用了允许将多条指令 不按程序规
volatile-禁止重排序在单例中应用
晓魏
03-09 188
volatile功能介绍 保证可见性 不保证原子性 禁止重排序 常见的懒汉式的代码到底有什么问题？ public class SingletonModel { private static SingletonModel instance = null; private SingletonModel(){ } public static SingletonModel getInstance() { if(instance == null) {
volatile如何防止重排序
weixin_38818613的博客
09-03 601
volatile如何防止重排序 什么是重排序 在不影响单线程程序执行结果得前提下，计算机为了最大限度得发挥机器性能，会对机器指令重排序优化 重排序会遵循as-if-serial与happens-before原则 as-if-serial语义 不管怎么重排序（编译器和处理器为了提高并行度），（单线程）程序的执行结果不能被改变。编译器，runtime和处理器都必须遵守as-if-serial语义。 为了遵守as-if-serial语义，编译器和处理器不会对存在数据依赖关系的操作做重排序，因为这种重排序的话会改
volatile是如何禁止对指令进行重排序的？
张紫娃的博客
06-09 1938
JMM如何实现volatile写/读的内存语义重排序分为编译器重排序和处理器重排序。为了实现volatile内存语义，JMM会分别限制这两种类型的重排序类型。
Volatile 以DCL失效谈内存屏障用来禁止指令重排序的原理
HJsir的博客
06-16 2442
引言 大家都知道volatile关键字具有两重语义即： 1）保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性，即一个线程修改了某个变量的值，这新值对其他线程来说是立即可见的。 2）禁止进行指令重排序。 第一个好理解，也就是说每次修改都立即更新到主内存，那么禁止重排序这个在网上更多的解释是说使用了内存屏障，使得前后的指令无法进行重排序。（关于volatile详解） 那么问题来了，什么是内存屏障？...
Volatile禁止程序指令重排序
卷福。的博客
08-05 158
内存可见性 Java内存模型规定，对于多个线程共享的变量，存储在主内存当中，每个线程都有自己独立的工作内存，并且线程只能访问自己的工作内存，不可以访问其它线程的工作内存。工作内存中保存了主内存中共享变量的副本，线程要操作这些共享变量，只能通过操作工作内存中的副本来实现，操作完毕之后再同步回到主内存当中，其JVM内存模型大致如下图。 而JAVA内存模型规定工作内存与主内存之间的交互协议，其中包括...
JAVA并发理解之重排序问题
不行就改名
03-26 7603
       首先我们先来了解一下什么是重排序:重排序是指编译器和处理器为了优化程序性能而对指令序列进行重新排序的一种手段。从Java源代码到最终实际执行的指令序列，会分别经历下面3种重排序，如下图所示      上述的1属于编译器重排序，2和3属于处理器重排序。这些重排序可能会导致多线程程序出现内存可见性问题。在单线程程序中，对存在控制依赖的操作重排序，不会改变执行结果（这也是as-if-ser...
java中volatile 关键字
01-27
在Java中，volatile关键字用于修饰变量，它主要有两个作用：保证变量的内存可见性和禁止指令重排序。具体来说，当一个变量被volatile修饰时，它的值将会被立即更新到主内存中，并且当其他线程访问该变量时，会直接从主内存中读取最新的值，而不是使用线程自己的缓存。 volatile关键字的内存可见性保证了多个线程之间对该变量的修改是可见的。也就是说，当一个线程修改了volatile变量的值，其他线程能够立即看到这个修改。这样可以避免出现线程之间的数据不一致性问题。 此外，volatile关键字还禁止了指令重排序。指令重排序是编译器和处理器为了提高程序性能而进行的优化手段，但有时候会导致程序的执行结果与预期不符。通过使用volatile关键字，可以确保volatile变量的读写操作不会被重排序，从而保证了程序的正确性。 需要注意的是，volatile关键字不能保证原子性。如果需要保证原子性，可以使用synchronized关键字或者使用java.util.concurrent.atomic包中的原子类。 范例： ```java public class VolatileExample { private volatile int count = 0; public void increment() { count++; } public int getCount() { return count; } } ```
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