[java] volatile关键字对while循环条件提升问题补充

最新推荐文章于 2025-04-08 10:05:21 发布

weixin_30478619

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文章标签： java

原文链接：http://www.cnblogs.com/duenboa/p/6665258.html

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在java并发编程中,代码如下:

1 volatile boolean asleep;
2 ...
3 while(!asleep){
4 countSomeSheep();
5 }

如果此处忘记将asleep变量设置为volatile类型, 那么server模式运行的jvm会将asleep的判端条件提升到循环体外部,这将导致无限循环.单是client模式下的jvm并不会这么做.

关于如何以server模式启动jvm: 启动时,指定 -server参数即可.

-- 笔记出处: java并发编程实战

转载于:https://www.cnblogs.com/duenboa/p/6665258.html

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Java 并发编程：volatile 关键字介绍与使用

栗筝i的博客

08-04

3705

volatile关键字在 Java 中用于修饰变量，使其具有可见性和有序性。可见性：在多线程环境下，当一个线程修改了volatile变量的值，新值对于其他线程是立即可见的。通常情况下，线程之间对变量的读写操作是不可见的，这意味着一个线程修改了变量的值，另一个线程可能看不到这个修改，仍然使用旧值。使用volatile关键字可以确保所有线程看到的是变量的最新值；volatile关键字还可以防止指令重排序优化。编译器和处理器通常会对指令进行重排序，以提高性能，但这种重排序可能会破坏多线程程序的正确性。

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一、什么是Volatile volatile是Java提供的一种轻量级的同步机制。Java 语言包含两种内在的同步机制：同步块（或方法）和 volatile 变量，相比于synchronized（synchronized通常称为重量级锁），volatile更轻量级，因为它不会引起线程上下文的切换和调度。但是volatile 变量的同步性较差（有时它更简单并且开销更低），而且其使用也更容易出错。 Volatile 可以保证可见性，但不能保证原子性，一种线程同步的机制！很强大来看一道经典面试题~ 请你谈谈

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volatile的概念，用法讲解

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Volatile修饰的成员变量在每次被线程访问时，都强迫从共享内存中重读该成员变量的值。而且，当成员变量发生变化时，强迫线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻，两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。Java语言规范中指出：为了获得最佳速度，允许线程保存共享成员变量的私有拷贝，而且只当线程进入或者离开同步代码块时才与共享成员变量的原始值对比。这样当多个线程同时与某个对象交互时，就必须要注...

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还记得之前面某大公司回答volatile当时说的多么的垃圾，幸好当时离秋招还早。。。所以种一棵树最好的时机是十年前，其次是现在 ♡♡♡ volatile：是java虚拟机提供的轻量级的同步机制三大特性： 1：保证可见性【某一个线程修改数据并写回主物理线程，另外的线程要立刻知道(机制)称为它的可见性】 2：不保证原子性【number++在多线程下是非安全的】 3：禁止指令重排如何解决原子性...

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Java Volatile关键字可见性问题分析Java 内容模型普通变量（非Vola变量）的内存不可见性Volatile变量的内存可见性剩余疑惑 Java 内容模型具体可以查看这篇文章Java内存模型，大致就是，在Java多线程工作中，每个线程有自己的工作内存，变量存在主内存，在Java线程读取变量的时候，会优先在自己的工作内存中查找，当工作内存中不存在时，会通过Load操作进行读取变量，当对数据发生修改时会通过Save将变量更新到主内存中，而为了保证内存的可见性，可以通过Volatile关键字修饰变量，

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语义上，volatile是表示易变的、不确定的。功能上，是Java提供的最轻量级的同步机制。要弄懂如何保证可见性的，先要知道CPU的缓冲架构，如下图：因为CPU的执行速度和内存的读写速度，相差太大。CPU完成操作后，如果要等到内存也执行完成再继续下一个操作的话，对CPU算力就是极大的浪费。所以为了匹配2者的速度差，引入了高速缓存。现在CPU一般都有3级缓存，其中一级缓存离CPU核最近，速度也最快，可分为指令缓存和数据缓存2部分；下面是二级缓存，一个CPU核心就配备一个一级缓存和二级缓存的，是私有的。而三级

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多线程while(!state){}有问题，volatile优化，sleep睡着之后唤醒，刷新变量缓存

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一、volatile的原理 Java内存模型对volatile专门定义了一些特殊的访问规则。我们用通俗的语言解释一下： 1.当一个变量定义为volatile后，保证此变量对所有线程的可见性——当一条线程修改了这个变量的值以后，新的值对于其他线程是立即可知的。引用《java并发编程实战》对这个特性的描述：当把变量声明为volatile类型后，编译器与运行时都会注意到这个变量时共享

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1、锁提供了两种主要特性：互斥（mutual exclusion）和可见性（visibility）。互斥即一次只允许一个线程持有某个特定的锁，因此可使用该特性实现对共享数据的协调访问协议，这样，一次就只有一个线程能够使用该共享数据。可见性要更加复杂一些，它必须确保释放锁之前对共享数据做出的更改对于随后获得该锁的另一个线程是可见的 —— 如果没有同步机制提供的这种可见性保证，线程看到的共享变量

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由于访问寄存器的速度要快过RAM,所以编译器一般都会作减少存取外部RAM的优化。比如：static int i=0;int main(void){...while (1){if (i) dosomething();}}/* Interrupt service routine. */void ISR_2(void){i=1;}程序的本意是希望ISR_2中断产生时,在main当中调用dosometh

java volatile关键字

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### Java 中 `volatile` 关键字的作用 #### 可见性保障当一个字段被声明为 `volatile` 后，它会确保该字段的修改对于所有线程都是立即可见的。这意味着一旦某个线程更新了一个 `volatile` 字段的值，这个新值将会立刻对其他线程可用，从而防止了由于缓存一致性问题而导致的数据不同步现象[^2]。 ```java public class VolatileExample { private volatile boolean isShutdown = false; public void shutdown() { isShutdown = true; } public void doWork() { while (!isShutdown) { // 执行工作... } } } ``` 在这个例子中，如果没有 `volatile` 修饰符，则可能存在一个问题：即使调用了 `shutdown()` 方法并设定了 `isShutdown=true`，但由于编译器优化或处理器指令重排序的原因，在某些情况下，另一个正在运行的工作线程可能看不到最新的 `isShutdown` 值变化而继续循环下去。通过加上 `volatile`，就可以解决这个问题。 #### 防止指令重排序除了提供可见性的保证外，`volatile` 还能阻止编译器和CPU为了提高性能而进行不必要的指令重排序操作。这有助于保持程序逻辑的一致性和预期行为[^1]。考虑下面的例子： ```java class Example { volatile int a = 0; volatile boolean ready = false; public void writerThread() { a = 5; // 语句1 ready = true; // 语句2 } public void readerThread() { while (!ready) { // 语句3 Thread.yield(); } System.out.println(a); // 语句4 } } ``` 这里定义了两个 `volatile` 的成员变量 `a` 和 `ready`。在 `writerThread` 方法里先设置整数 `a=5` ，再把布尔标志位 `ready` 设定为真；而在 `readerThread` 方法里面则不断轮询直到发现 `ready==true` 。因为有了 `volatile` 的存在，所以可以确信当 `ready` 被置成真的时候，之前发生的赋值动作（即 `a=5`）也已经被完成了，并且其结果已经传播给了所有的观察者线程。 #### 不保证原子性需要注意的是，虽然 `volatile` 提供了一定程度上的同步机制，但它并不足以实现复杂的多线程安全的操作。特别是涉及到复合操作的时候——比如自增运算 (`i++`) 或者读取后再写回新的数值——此时仍然需要借助更高级别的锁或者其他形式的显式同步来保护数据完整性[^3]。例如这段代码展示了如何利用 AtomicInteger 来替代普通的 int 类型以获得更好的线程安全性: ```java import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; public class SafeCounter { private final AtomicInteger counter = new AtomicInteger(); public void increment() { counter.incrementAndGet(); } public int get() { return counter.get(); } } ```