详解java如何正确使用volatile

volatile关键字在java多线程中有着比较重要作用，volatile主要作用是可以保持变量在多线程中是实时可见的,是java中提供的最轻量的同步机制。

可见性

在Java的内存模型中所有的的变量（这里的变量是类全局变量，并不是局部变量，局部变量在方法内并没有线程安全的问题，因为变量随方法调用完成而销毁）都是存放在主内存中的，而每个线程有自己的工作内存，每次线程执行时，会从主内存获取变量的拷贝，对变量的操作都在线程的工作内存中进行，不同线程之间也不能共享工作内存，只能从主内存读取变量的拷贝。具体可以通过下图来表示：

然而对于volatile（使用synchronized/final修饰都具有可见性）来说打破了上述的规则，即当线程修改了变量的值，其他线程可以立即知道该变量的改变。然而对于普通变量来说，当一个线程修改了变量，需要先将变量写回主内存，其他线程从主内存读取变量后才对该线程可见。似乎从以上的描述可以推导出只要使用volatile修饰的变量就可以保证该变量在多线程环境下操作是安全的，因为它对于所有线程的工作内存都是可见的也就是说一致的。这么理解确实没错，但是在java中很多运算都不是原子的，所以在java的一些运算中使用volatile并不能保证线程安全问题。让我们来看一个例子：

public class test{
private static volatile t=0;
 private static int add(){
  return t++;
 }

 public static void testVolatile(){
  for (int i=0;i<20;i++){
   Thread thread=new Thread(()-> {
    for (int j=0;j<1000;j++) {
     add();
    }
   });
   thread.start();
  }
  while (Thread.activeCount()>1){
   Thread.yield();
  }
  System.out.println(t);
 }

 public static void main(String[] args){
  testVolatile();
 }
}

预期这个t值应该是20000，但是会出现t值小于20000的情况，原因大家应该猜到了，问题出在t++上，t++并不是一个原子操作，t++的操作在java中代表先获取t值，再加1，再赋值还t。在获取t值时因为是volatile修饰的，所以可以获取线程最新值，然而在加1的时候就不能保证了，有可能其他线程已经加1了。

那么什么场景使用volatile是最合适的呢？

* 在变量运算不依赖当前值

* 变量不需要与其他状态变量共同参与不变约束

翻译成中文就是对于那些在多线程中既有读又有写的变量，完全可以使用volatile修饰，这样就对于读操作就不要使用lock/synchronized比较重的操作了，直接读就是，因为变量是可见的。

赞 (0)

相关推荐

  • java中volatile不能保证线程安全(实例讲解)

    今天打了打代码研究了一下java的volatile关键字到底能不能保证线程安全,经过实践,volatile是不能保证线程安全的,它只是保证了数据的可见性,不会再缓存,每个线程都是从主存中读到的数据,而不是从缓存中读取的数据,附上代码如下,当synchronized去掉的时候,每个线程的结果是乱的,加上的时候结果才是正确的. /** * * 类简要描述 * * <p> * 类详细描述 * </p> * * @author think * */ public class Volatil

  • Java中Volatile关键字详解及代码示例

    Java中Volatile关键字详解及代码示例

    一.基本概念 先补充一下概念:Java内存模型中的可见性.原子性和有序性. 可见性: 可见性是一种复杂的属性,因为可见性中的错误总是会违背我们的直觉.通常,我们无法确保执行读操作的线程能适时地看到其他线程写入的值,有时甚至是根本不可能的事情.为了确保多个线程之间对内存写入操作的可见性,必须使用同步机制. 可见性,是指线程之间的可见性,一个线程修改的状态对另一个线程是可见的.也就是一个线程修改的结果.另一个线程马上就能看到.比如:用volatile修饰的变量,就会具有可见性.volatile修饰的

  • 深入分析java并发编程中volatile的实现原理

    引言 在多线程并发编程中synchronized和Volatile都扮演着重要的角色,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.它在某些情况下比synchronized的开销更小,本文将深入分析在硬件层面上Inter处理器是如何实现Volatile的,通过深入分析能帮助我们正确的使用Volatile变量. 术语定义 术语 英文单词 描述 共享变量 在多个线

  • Java开发中的volatile你必须要了解一下

    Java开发中的volatile你必须要了解一下

    前言 上一篇文章说了 CAS 原理,其中说到了 Atomic* 类,他们实现原子操作的机制就依靠了 volatile 的内存可见性特性.如果还不了解 CAS 和 Atomic*,建议看一下我们说的 CAS 自旋锁是什么 并发的三个特性 首先说我们如果要使用 volatile 了,那肯定是在多线程并发的环境下.我们常说的并发场景下有三个重要特性:原子性.可见性.有序性.只有在满足了这三个特性,才能保证并发程序正确执行,否则就会出现各种各样的问题. 原子性,上篇文章说到的 CAS 和 Atomic*

  • java中volatile和synchronized的区别与联系

    java中volatile和synchronized的区别与联系 这个可能是最好的对比volatile和synchronized作用的文章了.volatile是一个变量修饰符,而synchronized是一个方法或块的修饰符.所以我们使用这两种关键字来指定三种简单的存取变量的方式 int i1; int geti1() {return i1;} volatile int i2; int geti2() {return i2;} int i3; synchronized int geti3() {

  • java volatile关键字使用方法及注意事项

    java volatile关键字使用方法及注意事项 什么是volatile关键字 volatile 关键字在多线程程序中起着很重要的作用.当多个线程操作同一个变量时,每个线程将拥有对那个变量的本地缓存拷贝,因此,当某一个线程修改了这个变量的值时,实际上修改的是它本地缓存中的变量值,而不是主内存中的变量值,操作这个变量的其他线程并不知道这个变量的值被改变了.为了避免这种情况,我们可以用 valatile 关键字声明这个变量,用 valatile 声明了这个变量之后,变量将不在本地缓存中保存,而在主

  • 详解Java面试官最爱问的volatile关键字

    详解Java面试官最爱问的volatile关键字

    本文向大家分享的主要内容是Java面试中一个常见的知识点:volatile关键字.本文详细介绍了volatile关键字的方方面面,希望大家在阅读过本文之后,能完美解决volatile关键字的相关问题.  在Java相关的岗位面试中,很多面试官都喜欢考察面试者对Java并发的了解程度,而以volatile关键字作为一个小的切入点,往往可以一问到底,把Java内存模型(JMM),Java并发编程的一些特性都牵扯出来,深入地话还可以考察JVM底层实现以及操作系统的相关知识. 下面我们以一次假想的面试过

  • Java线程之线程同步synchronized和volatile详解

    上篇通过一个简单的例子说明了线程安全与不安全,在例子中不安全的情况下输出的结果恰好是逐个递增的(其实是巧合,多运行几次,会产生不同的输出结果),为什么会产生这样的结果呢,因为建立的Count对象是线程共享的,一个线程改变了其成员变量num值,下一个线程正巧读到了修改后的num,所以会递增输出. 要说明线程同步问题首先要说明Java线程的两个特性,可见性和有序性.多个线程之间是不能直接传递数据交互的,它们之间的交互只能通过共享变量来实现.拿上篇博文中的例子来说明,在多个线程之间共享了Count类的

  • Java中Volatile的作用实例解析

    Java 语言中的 volatile 变量可以被看作是一种 "程度较轻的 synchronized":与 synchronized 块相比,volatile 变量所需的编码较少,并且运行时开销也较少,但是它所能实现的功能也仅是 synchronized 的一部分. 锁 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

  • 详解java如何正确使用volatile

    volatile关键字在java多线程中有着比较重要作用,volatile主要作用是可以保持变量在多线程中是实时可见的,是java中提供的最轻量的同步机制. 可见性 在Java的内存模型中所有的的变量(这里的变量是类全局变量,并不是局部变量,局部变量在方法内并没有线程安全的问题,因为变量随方法调用完成而销毁)都是存放在主内存中的,而每个线程有自己的工作内存,每次线程执行时,会从主内存获取变量的拷贝,对变量的操作都在线程的工作内存中进行,不同线程之间也不能共享工作内存,只能从主内存读取变量的拷贝.

  • 详解Java高阶语法Volatile

    详解Java高阶语法Volatile

    背景:听说Volatile Java高阶语法亦是挺进BAT的必经之路. Volatile: volatile同步机制又涉及Java内存模型中的可见性.原子性和有序性,恶补基础一波. 可见性: 可见性简单的说是线程之间的可见性,一个线程修改的状态对另一个线程是可见对,也就是一个线程的修改结果另一个线程可以马上看到:但通常,我们无法确保执行读操作的线程能够时时的看到其他线程写入的值,So为了确保多个线程之间对内存写入操作可见性,必须使用同步机制:如用volatile修饰的变量就具有可见性,volat

  • 详解Java日志正确使用姿势

    前言 关于日志,在大家的印象中都是比较简单的,只须引入了相关依赖包,剩下的事情就是在项目中"尽情"的打印我们需要的信息了.但是往往越简单的东西越容易让我们忽视,从而导致一些不该有的bug发生,作为一名严谨的程序员,怎么能让这种事情发生呢?所以下面我们就来了解一下关于日志的那些正确使用姿势. 正文 日志规范 命名 首先是日志文件的命名,尽量要做到见名知意,团队里面也必须使用统一的命名规范,不然"脏乱差"的日志文件会影响大家排查问题的效率.这里推荐以"proj

  • 详解Java并发编程之volatile关键字

    详解Java并发编程之volatile关键字

    目录 1.volatile是什么? 2.并发编程的三大特性 3.什么是指令重排序? 4.volatile有什么作用? 5.volatile可以保证原子性? 6.volatile 和 synchronized对比 总结 1.volatile是什么? 首先简单说一下,volatile是什么?volatile是Java中的一个关键字,也是一种同步机制.volatile为了保证变量的可见性,通过volatile修饰的变量具有共享性.修改了volatile修饰的变量,其它线程是可以读取到最新的值的 2.并

  • 详解Java volatile 内存屏障底层原理语义

    详解Java volatile 内存屏障底层原理语义

    目录 一.volatile关键字介绍及底层原理 1.volatile的特性(内存语义) 2.volatile底层原理 二.volatile--可见性 三.volatile--无法保证原子性 四.volatile--禁止指令重排 1.指令重排 2.as-if-serial语义 五.volatile与内存屏障(Memory Barrier) 1.内存屏障(Memory Barrier) 2.volatile的内存语义实现 六.JMM对volatile的特殊规则定义 一.volatile关键字介绍及底

  • 详解Java并发编程基础之volatile

    详解Java并发编程基础之volatile

    目录 一.volatile的定义和实现原理 1.Java并发模型采用的方式 2.volatile的定义 3.volatile的底层实现原理 二.volatile的内存语义 1.volatile的特性 2.volatile写-读建立的happens-before关系 3.volatile的写/读内存语义 三.volatile内存语义的实现 1.volatile重排序规则 2.内存屏障 3.内存屏障示例 四.volatile与死循环问题 五.volatile对于复合操作非原子性问题 一.volati

  • 详解Java中List的正确的删除方法

    目录 简介 实例 正确方法 法1:for的下标倒序遍历 法2: list.stream().filter().collect() 法3: iterator迭代器 错误方法 法1:for(xxx : yyy)遍历 法2:for的下标正序遍历 原因分析 简介 本文介绍Java的List的正确的删除方法. 实例 需求:有如下初始数据,将list中的所有数据为"b"的元素删除掉.即:填充removeB()方法 package com.example.a; import java.util.Ar

  • 详解Java中AbstractMap抽象类

    jdk1.8.0_144 下载地址:http://www.jb51.net/softs/551512.html AbstractMap抽象类实现了一些简单且通用的方法,本身并不难.但在这个抽象类中有两个方法非常值得关注,keySet和values方法源码的实现可以说是教科书式的典范. 抽象类通常作为一种骨架实现,为各自子类实现公共的方法.上一篇我们讲解了Map接口,此篇对AbstractMap抽象类进行剖析研究. Java中Map类型的数据结构有相当多,AbstractMap作为它们的骨架实现实

  • 详解Java高并发编程之AtomicReference

    详解Java高并发编程之AtomicReference

    目录 一.AtomicReference 基本使用 1.1.使用 synchronized 保证线程安全性 二.了解 AtomicReference 2.1.使用 AtomicReference 保证线程安全性 2.2.AtomicReference 源码解析 2.2.1.get and set 2.2.2.lazySet 方法 2.2.3.getAndSet 方法 2.2.4.compareAndSet 方法 2.2.5.weakCompareAndSet 方法 一.AtomicReferen

随机推荐