java多線程——volatile關鍵字

W_BinaryTree 發(fā)布于2019-08-15 12:07 / 1178人閱讀

摘要：多線程主要就是圍繞可見性和原子性這兩個特性展開的，關鍵字對應著可見性，但很多時候人們誤以為使用了關鍵字后編寫多線程就沒問題了，不知道它不能保證原子性。

說起volatile和sychronized這兩個關鍵字，學習過多線程的同學應該都很熟悉，在jdk1.5之前，主要就是靠這兩個關鍵字來做多線程編程的，但在jdk1.5以后，多了一個java.util.concurrent(JUC)包，里面包含了很多工具類用于多線程編程。但今天的重點還是講講volatile關鍵字。

多線程主要就是圍繞可見性和原子性這兩個特性展開的，volatile關鍵字對應著可見性，但很多時候人們誤以為使用了volatile關鍵字后編寫多線程就沒問題了，不知道它不能保證原子性。

首先來說說什么是可見性？

要說到可見性，就得扯到java內(nèi)存模型了，暫且不做太多展開，簡單理解下就是，現(xiàn)在技術的提升，使得cpu的核心數(shù)不斷增多，而每個核心又擁有自己的緩存，當處理數(shù)據(jù)時會有以下幾個步驟：

將數(shù)據(jù)從內(nèi)存讀取到緩存中

在緩存中對數(shù)據(jù)進行操作

將緩存中的數(shù)據(jù)寫入內(nèi)存中

步驟2中的操作并不是原子性，也就是在步驟1之后，如果主內(nèi)存變量發(fā)生修改之后，線程工作內(nèi)存中的值由于已經(jīng)加載，不會產(chǎn)生對應的變化，所以計算出來的結(jié)果會和預期不一樣

對于volatile修飾的變量，jvm虛擬機只是保證從主內(nèi)存加載到線程工作內(nèi)存的值是最新的

正是因為這幾個步驟的存在，往往別的核心從內(nèi)存中讀取到的數(shù)據(jù)不是最新的，這就造成了數(shù)據(jù)錯誤。java為了屏蔽操作系統(tǒng)以及硬件之間的不同，在jvm中虛擬出了一套內(nèi)存模型，編碼時使用volatile關鍵字對需要實時可見的數(shù)據(jù)修飾，在jvm底層會對該變量做特定的處理。

總結(jié)下可見性就是當多個線程操作共享數(shù)據(jù)時，保證操作的數(shù)據(jù)是最新的。

volatile關鍵字的作用？

剛也說過volatile關鍵字對應的可見性，但這是其中之一，它有兩個作用：

1）使用volatile關鍵字修飾的變量，保證了其在多線程之間的可見性，即每次讀取到volatile變量，一定是最新的數(shù)據(jù)

2）代碼底層執(zhí)行不像我們看到的高級語言—-Java程序這么簡單，它的執(zhí)行是Java代碼–>字節(jié)碼–>根據(jù)字節(jié)碼執(zhí)行對應的C/C++代碼–>C/C++代碼被編譯成匯編語言–>和硬件電路交互，現(xiàn)實中，為了獲取更好的性能JVM可能會對指令進行重排序，多線程下可能會出現(xiàn)一些意想不到的問題。使用volatile則會對禁止語義重排序，當然這也一定程度上降低了代碼執(zhí)行效率

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