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[Java教程]java中volatile的简单理解

原创作品,可以转载,但是请标注出处地址  据说,volatile是java语言中最轻量级的并发控制方式。

  volatile可以保证变量的可见性,指的是什么呢?

  可见性指的是在某一线程中对变量进行修改之后,其他线程可以立即发现并使用这个修改(一个线程的修改对其他线程可见)。

  可见性的实现方式:volatile对java内存模型中主内存和工作内存交互方式的控制。volatile确保一个线程对其修饰的变量的更改立即写入到主内存,同时确保每一次针对其修饰变量的读取操作直接从主内存中获取(即volatile强制将assign赋值操作和store、write操作绑定在一起,将use使用操作强制和read、load操作绑定在一起,这样assign之后必须执行store、write操作,use操作之前必须先执行read、load操作)这样就确保了其他线程读取到的变量的值是最新的(不熟悉这几个操作的同学请先了解java内存模型)。

  注意:volatile可以实现可见性,但是无法实现原子操作。原子操作是与java代码相关的,并不是这么一个关键字既可以控制得了的。(请将可见性和原子操作区分开来,我之前就混淆在一起,分开之后立即通透了)

  java中实现原子操作的方式还是有很多的,但是并不包含volatile,简单的实现方式有:atomic包下的原子操作(通过CAS实现),基本数据类型的读写操作等。

  java中经典的非原子操作如自增实现,普通的i++操作看似只有一句话,但是编译成机器指令之后拥有多少行,不可知,坑顶不是一句就能实现的,这么多命令要执行当然无法保证原子性,这时候我们可以AtomicInteger和AtomicLong原子操作类的getAndIncrement()方法来实现。

  volatile的另一个作用就是避免重排序,使用内存屏障的方式来实现禁止重排序。在单线程环境中当然没有必要禁止重排序,但是在多线程环境中重排序后执行的代码就可能会出错,比如线程A中需要检测线程B中的某一个变量的值,如果没有使用volatile修饰该变量,线程B中针对这个变量的操作就可能会发生重排序,可能会提前执行,这是一旦操作执行,那么线程A就可以会提前得到这个变量的值(或许是在一些线程A的准备工作还未全部准备好的情况,假设这些准备工作在线程B中定义,但是与变量操作无依赖关系,一旦变量操作提前,这些准备工作就会滞后,这是线程A就会在准备工作尚未完成的情况下启动执行后行代码,导致出错)。为变量加上volatile修饰之后,就会禁止其操作的重排序,保证所以的准备工作全部执行完成之后在进行变量操作,然后线程A在准备齐备的情况启动,得以正常执行。