thread|Java中的volatile关键字特征和使用场景 Java

文章图片

Java中的volatile关键字特征和使用场景
1.不能保证原子性首先需要注意一点，那就是volatile无法保证原子性。
一个很简单的实验可以证明这点：
public class Test { public volatile int inc = 0; public static void main(String[
args) { final Test test = new Test(); for(int i=0;i<10;i++){ new Thread(){ public void run() { for (int j = 0; j < 1000; j++) {
test.inc++;

;
.start();
//保证前面的线程都执行完， eclipse是1 ， IDEA是2 ，因为IDEA多了个监控线程
while (Thread.activeCount() > 2) {
Thread.yield();

System.out.println(Thread.activeCount());
System.out.println(test.inc);

按理说结果是10000 ，但是真正试了就会发现，没几次能到10000：

可以看到，不仅是有些误差，有时候甚至差了好几千。
这就是因为volatile没有保证原子性的缘故。
虽然它保证了可见性和有序性，让每个线程都能获取最新的变量，但是它不能保证同一时间只有一个线程能执行增加操作。
前面说了inc++ ，这个操作并不具有原子性。自增操作，首先是读取了inc的值（从缓存中读取，并非从主存中读），然后进行加1运算，再将结果存回主存，这是三步操作。可见性的保证，是让他在步骤2之后能立即将值存回主存，并使其他线程中的该变量缓存失效。
但是没有保证原子性的情况下，就会有这种可能性：
①线程1从自己的工作缓存中读取了inc的值，为0
②线程2从自己的工作缓存中读取了inc的值，为0 ，然后阻塞一会
③线程1对inc进行加一运算，得到结果1
④线程1将结果1存回主存，并将其他线程中的该变量的缓存设为失效
——到这里，线程1已经完成了他的一次操作，按理说不是设为失效了吗，为什么线程2还是会使用错误的值。因为线程2已经完成了【读取】这个操作了，只有在它读取前，将变量失效，它才能在读取时发现异常并去主存重新获取。
⑤线程3从自己的工作缓存中读取inc的值，发现已经失效，重新从主存获取到了变量inc的最新值1 。
——这时候线程3能取到正确的值，因为它还没有进行读取这个操作。
【thread|Java中的volatile关键字特征和使用场景】⑥线程2对inc进行加一运算，得到结果1
⑦线程2将结果1存回主存，并将其他线程中的该变量的缓存设为失效
问题就这样产生了，线程2自顾自的把错误的值设置了回去，线程1的操作相当于白费了。

2.volatile的使用场景volatile的效率显然是要高于synchronized的，因为后者会阻止其他线程访问，相当于强制变成单线程模式。但是volatile却不能完全代替synchronized ，因为它不能保证原子性。
有时候我们可以结合两者使用，这样可以缩减synchronized锁住的范围。
或者我们有其他解决原子性的方法，再整合volatile就可以直接解决三大问题了。
volatile的特征和使用场景到此便讲解完毕了，想更深入的了解有关于volatile的特征和使用场景的知识，可以关注我的账号，掌握最新的知识分享动态。