Java里volatile关键字是什么意思

在java线程并发处理中,有一个关键字volatile的使用目前存在很大的混淆,以为使用这个关键字,在进行多线程并发处理的时候就可以万事大吉。

Java语言是支持多线程的,为了解决线程并发的问题,在语言内部引入了 同步块 和 volatile 关键字机制。

synchronized

同步块大家都比较熟悉,通过 synchronized 关键字来实现,所有加上synchronized 和 块语句,在多线程访问的时候,同一时刻只能有一个线程能够用

synchronized 修饰的方法 或者 代码块。

volatile

用volatile修饰的变量,线程在每次使用变量的时候,都会读取变量修改后的最的值。volatile很容易被误用,用来进行原子性操作。

下面看一个例子,我们实现一个计数器,每次线程启动的时候,会调用计数器inc方法,对计数器进行加一

执行环境——jdk版本:jdk1.6.0_31 ,内存 :3G cpu:x86 2.4G

public class Counter {
public static int count = 0;
public static void inc() {
//这里延迟1毫秒,使得结果明显
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
}
count++;
}
public static void main(String[] args) {
//同时启动1000个线程,去进行i++计算,看看实际结果
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Counter.inc();
}
}).start();
}
//这里每次运行的值都有可能不同,可能为1000
System.out.println("运行结果:Counter.count=" + Counter.count);
}
}

运行结果:Counter.count=995

实际运算结果每次可能都不一样,本机的结果为:运行结果:Counter.count=995,可以看出,在多线程的环境下,Counter.count并没有期望结果是1000

很多人以为,这个是多线程并发问题,只需要在变量count之前加上volatile就可以避免这个问题,那我们在修改代码看看,看看结果是不是符合我们的期望

public class Counter {
public volatile static int count = 0;
public static void inc() {
//这里延迟1毫秒,使得结果明显
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
}
count++;
}
public static void main(String[] args) {
//同时启动1000个线程,去进行i++计算,看看实际结果
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Counter.inc();
}
}).start();
}
//这里每次运行的值都有可能不同,可能为1000
System.out.println("运行结果:Counter.count=" + Counter.count);
}
}

运行结果:Counter.count=992

运行结果还是没有我们期望的1000,下面我们分析一下原因

在 java 垃圾回收整理一文中,描述了jvm运行时刻内存的分配。其中有一个内存区域是jvm虚拟机栈,每一个线程运行时都有一个线程栈,

线程栈保存了线程运行时候变量值信息。当线程访问某一个对象时候值的时候,首先通过对象的引用找到对应在堆内存的变量的值,然后把堆内存

变量的具体值load到线程本地内存中,建立一个变量副本,之后线程就不再和对象在堆内存变量值有任何关系,而是直接修改副本变量的值,

在修改完之后的某一个时刻(线程退出之前),自动把线程变量副本的值回写到对象在堆中变量。这样在堆中的对象的值就产生变化了。下面一幅图

read and load 从主存复制变量到当前工作内存
use and assign 执行代码,改变共享变量值
store and write 用工作内存数据刷新主存相关内容

其中use and assign 可以多次出现

但是这一些操作并不是原子性,也就是 在read load之后,如果主内存count变量发生修改之后,线程工作内存中的值由于已经加载,不会产生对应的变化,所以计算出来的结果会和预期不一样

对于volatile修饰的变量,jvm虚拟机只是保证从主内存加载到线程工作内存的值是最新的

例如假如线程1,线程2 在进行read,load 操作中,发现主内存中count的值都是5,那么都会加载这个最新的值

在线程1堆count进行修改之后,会write到主内存中,主内存中的count变量就会变为6

线程2由于已经进行read,load操作,在进行运算之后,也会更新主内存count的变量值为6

导致两个线程及时用volatile关键字修改之后,还是会存在并发的情况。

以上所述是小编给大家介绍的Java里volatile关键字的意思,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对我们网站的支持!

(0)

相关推荐

  • 谈谈Java中Volatile关键字的理解

    volatile这个关键字可能很多朋友都听说过,或许也都用过.在Java 5之前,它是一个备受争议的关键字,因为在程序中使用它往往会导致出人意料的结果.在Java 5之后,volatile关键字才得以重获生机.volatile关键字虽然从字面上理解起来比较简单,但是要用好不是一件容易的事情. 一.前言 JMM提供了volatile变量定义.final.synchronized块来保证可见性. 用volatile修饰的变量,线程在每次使用变量的时候,都会读取变量修改后的最的值.volatile很容

  • Java并发编程:volatile关键字详细解析

    volatile这个关键字可能很多朋友都听说过,或许也都用过.在Java 5之前,它是一个备受争议的关键字,因为在程序中使用它往往会导致出人意料的结果.在Java 5之后,volatile关键字才得以重获生机. volatile关键字虽然从字面上理解起来比较简单,但是要用好不是一件容易的事情.由于volatile关键字是与Java的内存模型有关的,因此在讲述volatile关键之前,我们先来了解一下与内存模型相关的概念和知识,然后分析了volatile关键字的实现原理,最后给出了几个使用vola

  • java多线程编程之慎重使用volatile关键字

    volatile关键字相信了解Java多线程的读者都很清楚它的作用.volatile关键字用于声明简单类型变量,如int.float.boolean等数据类型.如果这些简单数据类型声明为volatile,对它们的操作就会变成原子级别的.但这有一定的限制.例如,下面的例子中的n就不是原子级别的: 复制代码 代码如下: package mythread; public class JoinThread extends Thread{public static volatile int n = 0;p

  • 解析java中volatile关键字

    在java多线程编程中经常volatile,有时候这个关键字和synchronized 或者lock经常有人混淆,具体解析如下: 在多线程的环境中会存在成员变量可见性问题: java的每个线程都存在一个线程栈的内存空间,该内存空间保存了该线程运行时的变量信息,当线程访问某一个变量值的时候首先会根据这个变量的地址找到对象的堆内存或者是栈堆存(原生数据类型)中的具体的内容,然后把这个内同赋值一个副本保存在本线程的线程栈中,紧接着对这个变量的一切操作在线程完成退出之前都和堆栈内存中的变量内容是没有关系

  • Java中volatile关键字的作用与用法详解

    volatile这个关键字可能很多朋友都听说过,或许也都用过.在Java 5之前,它是一个备受争议的关键字,因为在程序中使用它往往会导致出人意料的结果.在Java 5之后,volatile关键字才得以重获生机. volatile 关键字作用是,使系统中所有线程对该关键字修饰的变量共享可见,可以禁止线程的工作内存对volatile修饰的变量进行缓存. volatile 2个使用场景: 1.可见性:Java提供了volatile关键字来保证可见性. 当一个共享变量被volatile修饰时,它会保证修

  • 详解Java线程编程中的volatile关键字的作用

    1.volatile关键字的两层语义 一旦一个共享变量(类的成员变量.类的静态成员变量)被volatile修饰之后,那么就具备了两层语义: 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. 先看一段代码,假如线程1先执行,线程2后执行: //线程1 boolean stop = false; while(!stop){ doSomething(); } //线程2 stop = true; 这段代码是很典型

  • 深入解析Java中volatile关键字的作用

    在java线程并发处理中,有一个关键字volatile的使用目前存在很大的混淆,以为使用这个关键字,在进行多线程并发处理的时候就可以万事大吉. Java语言是支持多线程的,为了解决线程并发的问题,在语言内部引入了 同步块 和 volatile 关键字机制. synchronized 同步块大家都比较熟悉,通过 synchronized 关键字来实现,所有加上synchronized 和 块语句,在多线程访问的时候,同一时刻只能有一个线程能够用synchronized 修饰的方法 或者 代码块.

  • java volatile关键字的含义详细介绍

    java volatile关键字 在java线程并发处理中,有一个关键字volatile的使用目前存在很大的混淆,以为使用这个关键字,在进行多线程并发处理的时候就可以万事大吉. Java语言是支持多线程的,为了解决线程并发的问题,在语言内部引入了 同步块 和 volatile 关键字机制. synchronized  同步块大家都比较熟悉,通过 synchronized 关键字来实现,所有加上synchronized 和 块语句,在多线程访问的时候,同一时刻只能有一个线程能够用 synchron

  • Java里volatile关键字是什么意思

    在java线程并发处理中,有一个关键字volatile的使用目前存在很大的混淆,以为使用这个关键字,在进行多线程并发处理的时候就可以万事大吉. Java语言是支持多线程的,为了解决线程并发的问题,在语言内部引入了 同步块 和 volatile 关键字机制. synchronized 同步块大家都比较熟悉,通过 synchronized 关键字来实现,所有加上synchronized 和 块语句,在多线程访问的时候,同一时刻只能有一个线程能够用 synchronized 修饰的方法 或者 代码块.

  • java中volatile关键字的作用与实例代码

    一,什么是volatile关键字,作用是什么 volatile是java虚拟机提供的轻量级同步机制 ​ 作用是: 1.保证可见性 2.禁止指令重排 3.不保证原子性 本篇具体就讲解 什么叫保证了可见性, 什么叫禁止指令重排,什么是原子性 而在这之前需要对JMM 有所了解 二,什么是JMM ​ JMM(java 内存模型 Java Memory Model 简称JMM) 本身是一个抽象的概念,并不在内存中真实存在的,它描述的是一组规范或者规则,通过这组规范定义了程序中各个变量(实例字段,静态字段和

  • Java使用volatile关键字的注意事项

    Volatile 变量具有 synchronized 的可见性特性,但是不具备原子特性.这就是说线程能够自动发现 volatile 变量的最新值.Volatile 变量可用于提供线程安全,但是只能应用于非常有限的一组用例:多个变量之间或者某个变量的当前值与修改后值之间没有约束.因此,单独使用 volatile 还不足以实现计数器.互斥锁或任何具有与多个变量相关的不变式. volatile关键字是Java中的一种稍弱的同步机制,为什么称之为弱机制. 在理解这个之前,我们先来看看java在进行同步时

  • 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

  • 深入了解Java中Volatile关键字

    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

  • Java中volatile关键字的作用

    目录 一.volatile作用 二.什么是可见性 三.什么是总线锁和缓存锁 四.什么是指令重排序 一.volatile作用 可以保证多线程环境下共享变量的可见性 通过增加内存屏障防止多个指令之间的重排序 二.什么是可见性 可见性是指当一个线程对于共享变量的修改,其他线程可以立刻看到修改之后的一个值,可见性本质上由几个方面造成的 cpu层面的高速缓存,在cpu里面呢设计了三级缓存去解决cpu运算效率和内存IO效率的问题,但是它也带来缓存一致性的一个问题,而在多线程执行的情况下呢,缓存一致性的问题就

  • Java中Volatile关键字能保证原子性吗

    目录 volatile 有序性 可见性 是否能够保证原子性 volatile volatile 是 Java 中的一个相对来说比较重要的关键字,主要就是用来修饰会被不同线程访问和修改的变量. 而这个变量只能保证两个特性,一个是保证有序性,另外一个则是保证可见性. 那么什么是有序性,什么又是可见性呢? 有序性 那么什么是有序性呢? 其实程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行,禁止进行指令重排序. 看似理所当然,其实并不是这样,指令重排序是JVM为了优化指令,提高程序运行效率,在不影响单线程程序执行结

  • Java中volatile关键字实现原理

    前言 我们知道volatile关键字的作用是保证变量在多线程之间的可见性,它是java.util.concurrent包的核心,没有volatile就没有这么多的并发类给我们使用. 本文详细解读一下volatile关键字如何保证变量在多线程之间的可见性,在此之前,有必要讲解一下CPU缓存的相关知识,掌握这部分知识一定会让我们更好地理解volatile的原理,从而更好.更正确地地使用volatile关键字. CPU缓存 CPU缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾,因为C

随机推荐