简单了解java volatile

内存模型基本概念

计算机在执行程序时，每条指令都是在CPU中执行的，而执行指令过程中，势必涉及到数据的读取和写入。由于程序运行过程中的临时数据是存放在主存（物理内存）当中的，这时就存在一个问题，由于CPU执行速度很快，而从内存读取数据和向内存写入数据的过程跟CPU执行指令的速度比起来要慢的多，因此如果任何时候对数据的操作都要通过和内存的交互来进行，会大大降低指令执行的速度。因此在CPU里面就有了高速缓存。

并发编程中的三个概念

1､原子性

即一个操作或者多个操作，要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断，要么就都不执行。

2､可见性

指当多个线程访问同一个变量时，一个线程修改了这个变量的值，其他线程能够立即看得到修改的值。

3､有序性

即程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。一般来说，处理器为了提高程序运行效率，可能会对输入代码进行优化，它不保证程序中各个语句的执行先后顺序同代码中的顺序一致，但是它会保证程序最终执行结果和代码顺序执行的结果是一致的。

Java内存模型

在Java虚拟机规范中试图定义一种Java内存模型（Java Memory Model，JMM）来屏蔽各个硬件平台和操作系统的内存访问差异，以实现让Java程序在各种平台下都能达到一致的内存访问效果。那么Java内存模型规定了哪些东西呢，它定义了程序中变量的访问规则，往大一点说是定义了程序执行的次序。注意，为了获得较好的执行性能，Java内存模型并没有限制执行引擎使用处理器的寄存器或者高速缓存来提升指令执行速度，也没有限制编译器对指令进行重排序。也就是说，在java内存模型中，也会存在缓存一致性问题和指令重排序的问题。

注意，图中的工作内存实际上就对应于硬件层面上的cpu cache。

volatile关键字

它保证了可见性和有序性，但是它不保证原子性。

下面这段话摘自《深入理解Java虚拟机》：

“观察加入volatile关键字和没有加入volatile关键字时所生成的汇编代码发现，加入volatile关键字时，会多出一个lock前缀指令”

lock前缀指令实际上相当于一个内存屏障（也成内存栅栏），内存屏障会提供3个功能：

1.它确保指令重排序时不会把其后面的指令排到内存屏障之前的位置，也不会把前面的指令排到内存屏障的后面；即在执行到内存屏障这句指令时，在它前面的操作已经全部完成；

2.它会强制将对缓存的修改操作立即写入主存；

3.如果是写操作，它会导致其他CPU中对应的缓存行无效。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。

赞 (0)

相关推荐

  • 一文精通Java中的volatile关键字

    一文精通Java中的volatile关键字

    前言 在一些开源的框架的源码当中时不时都可以看到volatile这个关键字,最近特意学习一下volatile关键字的使用方法. volatile 关键字:当多个线程进行操作共享数据时,可以保证内存中的数据可见. 相较于 synchronized 是一种较为轻量级的同步策略. 缺点: 1. volatile 不具备"互斥性" 2. volatile 不能保证变量的"原子性" 很多资料中是这样介绍volatile关键字的: volatile是轻量级的synchroniz

  • Java并发编程-volatile可见性详解

    Java并发编程-volatile可见性详解

    前言 要学习好Java的多线程,就一定得对volatile关键字的作用机制了熟于胸.最近博主看了大量关于volatile的相关博客,对其有了一点初步的理解和认识,下面通过自己的话叙述整理一遍. 有什么用? volatile主要对所修饰的变量提供两个功能 可见性 防止指令重排序 <br>本篇博客主要对volatile可见性进行探讨,以后发表关于指令重排序的博文. 什么是可见性? 把JAVA内存模型(JMM)展示得很详细了,简单概括一下 1.每个Thread有一个属于自己的工作内存(可以理解为每个

  • Java面试官最喜欢问的关键字之volatile详解

    Java面试官最喜欢问的关键字之volatile详解

    前言 笔者去年面试过几家公司,基本上每家公司都会问到volatile,甚至有的公司每轮面试的时候都会问到.面试官这么喜欢问volatile就是因为这个关键字涉及到的知识点较多比如Java内存模型.内存屏障.happen-befor等知识,可以继续挖掘到系统指令.超线程等知识. Java内存模型(JMM) volatile是Java虚拟机提供的最轻量的同步机制,但很难被正确的理解与使用,通过学习Java内存模型对volatile专门定义的一些特殊访问规则,或许会对理解volatile有一定帮助.

  • java同步之volatile解析

    java同步之volatile解析

    问题 (1)volatile是如何保证可见性的? (2)volatile是如何禁止重排序的? (3)volatile的实现原理? (4)volatile的缺陷? 简介 volatile可以说是Java虚拟机提供的最轻量级的同步机制了,但是它并不容易被正确地理解,以至于很多人不习惯使用它,遇到多线程问题一律使用synchronized或其它锁来解决. 了解volatile的语义对理解多线程的特性具有很重要的意义,所以彤哥专门写了一篇文章来解释volatile的语义到底是什么. 语义一:可见性 前面

  • 详解java并发编程(2) --Synchronized与Volatile区别

    详解java并发编程(2) --Synchronized与Volatile区别

    1 Synchronized 在多线程并发中synchronized一直是元老级别的角色.利用synchronized来实现同步具体有一下三种表现形式: 对于普通的同步方法,锁是当前实例对象. 对于静态同步方法,锁是当前类的class对象. 对于同步方法块,锁是synchronized括号里配置的对象. 当一个代码,方法或者类被synchronized修饰以后.当一个线程试图访问同步代码块的时候,它首先必须得到锁,退出或抛出异常的时候必须释放锁.那么这样做有什么好处呢? 它主要确保多个线程在同一

  • 简单了解java volatile

    简单了解java volatile

    内存模型基本概念 计算机在执行程序时,每条指令都是在CPU中执行的,而执行指令过程中,势必涉及到数据的读取和写入.由于程序运行过程中的临时数据是存放在主存(物理内存)当中的,这时就存在一个问题,由于CPU执行速度很快,而从内存读取数据和向内存写入数据的过程跟CPU执行指令的速度比起来要慢的多,因此如果任何时候对数据的操作都要通过和内存的交互来进行,会大大降低指令执行的速度.因此在CPU里面就有了高速缓存. 并发编程中的三个概念 1､原子性 即一个操作或者多个操作,要么全部执行并且执行的过程不会被

  • 简单了解java volatile关键字实现的原理

    一.volatile关键字的语义分析 1.保证可见性 对共享变量的修改,其他线程能够马上感知到.但不能保证原子性(i++) 2.保证有序性 3.volatile的原理和实现机制 有volatile修饰的共享变量进行写操作的时候会多出有 "lock"标志的汇编代码,Lock前缀的指令在多核处理器下会引发两件事情: 1)将当前处理器缓存行中的数据写回到系统内存中 2)这个写回内存的操作会使在其他cpu里缓存了该内存地址的数据无效. 二.volatile的使用场景 1.状态标志(开关模式)

  • 8个简单部分开启Java语言学习之路 附java学习书单

    之前为大家推荐了java语言阅读书籍,下面为大家介绍从哪几个方面开始学习java语言,具体内容如下 1. Java语言基础  谈到Java语言基础学习的书籍,大家肯定会推荐Bruce Eckel的<Thinking in Java>.它是一本写的相当深刻的技术书籍,Java语言基础部分基本没有其它任何一本书可以超越它.该书的作者Bruce Eckel在网络上被称为天才的投机者,作者的<Thinking in C++>在1995年曾获SoftwareDevelopment Jolt

  • Java Volatile 变量详解及使用方法

    Java Volatile 详解 概要: 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.本文介绍了几种有效使用 volatile 变量的模式,并强调了几种不适合使用 volatile 变量的情形. 锁提供了两种主要特性:互斥(mutual exclusion) 和可见性(

  • java Volatile与Synchronized的区别

    java Volatile与Synchronized的区别

    引言 在研究并发程序时,我们可能都知道volatile和synchronized是用于多线程中,用于线程安全和变量可见性的,但是具体两者怎么使用,有何区别可能还是稀里糊涂一知半解,在此就自己简单的理解总结一下二者的区别,和大家一块儿学习!我们需要了解java中关键字volatile和synchronized关键字的使用以及lock类的用法. 首先,了解下java的内存模型: java的线程内存模型中定义了每个线程都有一份自己的共享变量副本(本地内存),里面存放自己私有的数据,其他线程不能直接访问

  • 为什么Java volatile++不是原子性的详解

    问题 在讨论原子性操作时,我们经常会听到一个说法:任意单个volatile变量的读写具有原子性,但是volatile++这种操作除外. 所以问题就是:为什么volatile++不是原子性的? 答案 因为它实际上是三个操作组成的一个符合操作. 首先获取volatile变量的值 将该变量的值加1 将该volatile变量的值写会到对应的主存地址 一个很简单的例子: 如果两个线程在volatile读阶段都拿到的是a=1,那么后续在线程对应的CPU核心上进行自增当然都得到的是a=2,最后两个写操作不管怎

  • 简单记事本java源码实例

    简单记事本java源码实例

    本文实例讲述了简单记事本java实现代码.分享给大家供大家参考.具体如下: 完整代码如下: 复制代码 代码如下: import java.awt.*; import java.io.*; import java.awt.datatransfer.*; import java.awt.event.*;   public class Main extends Frame implements ActionListener {         private static final long ser

  • java volatile关键字的含义详细介绍

    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

  • JNI实现最简单的JAVA调用C/C++代码

    JNI实现最简单的JAVA调用C/C++代码

    JNI,是Java Native Interface的简称,中文是"Java本地调用".通过这种技术可以做到以下两点: Java程序中的函数可以调用Native语言写的函数,Native一般指的是C/C++编写的函数. Native程序中的函数可以调用Java层的函数,也就是说在C/C++程序中可以调用Java的函数. 本篇博客带给童鞋们以下内容,学习内容来自(传智播客),经由小巫总结整理: javah工具的用法 按照C/C++头文件来编写C/C++源文件 将C/C++源文件编译成动态

  • 简单谈谈java自定义注解

    Java在1.5开始引入了注解,目前流行的框架都在用注解,可想而知注解的强大之处. 以下通过自定义注解来深入了解java注解. 一.创建自定义注解 package com.sam.annotation; import java.lang.annotation.*; /** * @author sam * @since 2017/7/13 */ @Target({ElementType.METHOD, ElementType.FIELD}) @Retention(RetentionPolicy.R

随机推荐