Java并发编程之关键字volatile知识总结

一、作用

被 volatile 修饰的变量

1.保证了不同线程对该变量操作的内存可见性

2.禁止指令重排序

二、可见性

Java 内存模型（Java Memory Model） 是 Java 虚拟机定义的一种规范，即每个线程都有自己的工作空间，线程对变量的操作都在线程的工作内存中完成，再同步到主存中，这样可能会导致不同的线程对共享变量的操作，在各自线程工作空间内不一样的问题。

而用 volatile 修饰的变量，线程对该变量的修改，会立刻刷新到主存，其它线程读取该变量时，会重新去主存读取新值。

三、有序性

CPU 为了提供程序的运行效率，会对代码的执行顺序进行重排，因此代码中各个语句的先后执行顺序有可能会变化，但是它会保证程序最终执行结果与代码顺序执行结果一致。

指令重排序会考虑数据之间的依赖性，不会影响单个线程内程序的执行结果

c = 2 可能在 a = 1之前执行

int a = 1;
int c = 2;

volatile 修饰的变量具有有序性，即被 volatile 修饰的变量，在其前面的操作与在其后面的操作的执行顺序不能打乱。

int a= 1;
volatile b = 2;
int c = 2;

a = 1 一定在 c = 2 前面执行，volatile 的作用好像在两者之间插入了一个内存屏障

对于 volatile 的有序性应用，一般常用 double-check 的单例模式来说明

public class Singleton {
	private Singleton(){}

	private static volatile Singleton singleton;

	public static Singleton getSingleton(){
		if (singleton == null){
			synchronized(Singleton.class){
				if (singleton == null){
					singleton = new Singleton();
				}
			}
		}
		return singleton
	}
}

singleton = new Singleton(); 分为 3 步

1.new Singleton() 开辟堆内存空间

2.初始化 singleton 对象

3.将 singleton 对象指向堆内存地址

第 3 步可能在第 2 步之前执行，那么其它线程可能得到为初始化完成的 singleton 对象，造成异常。

四、happens-before

  • 程序顺序规则： 一个线程中的每个操作，happens-before于该线程中的任意后续操作
  • 监视器锁规则：对一个线程的解锁，happens-before 于随后对这个线程的加锁
  • volatile 变量规则： 对一个 volatile 域的写，happens-before 于后续对这个 volatile 域的读
  • 传递性：如果 A happens-before B ,且 B happens-before C, 那么 A happens-before C
  • start()规则： 如果线程A执行操作ThreadB_start()(启动线程B) , 那么A线程的ThreadB_start()happens-before 于B中的任意操作
  • join()原则： 如果A执行ThreadB.join()并且成功返回，那么线程B中的任意操作happens-before于线程A从ThreadB.join()操作成功返回。
  • interrupt()原则： 对线程interrupt()方法的调用先行发生于被中断线程代码检测到中断事件的发生，可以通过Thread.interrupted()方法检测是否有中断发生
  • finalize()原则：一个对象的初始化完成先行发生于它的finalize()方法的开始

五、与 Synchronized 对比

1.volatile 只能作用于变量，synchronized 可以作用于变量，方法，代码块

2.volatile 不保证原子性，synchronized 可以保证

3.访问 volatile 修饰的变量不会阻塞，synchronized 可能会

到此这篇关于Java并发编程之关键字volatile知识总结的文章就介绍到这了,更多相关Java关键字volatile内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

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