今天就跟大家聊聊有關(guān)java中volatile關(guān)鍵字有什么作用,可能很多人都不太了解,為了讓大家更加了解,小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容,希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。
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1. volatile關(guān)鍵字的作用:保證了變量的可見性(visibility)。被volatile關(guān)鍵字修飾的變量,如果值發(fā)生了變更,其他線程立馬可見,避免出現(xiàn)臟讀的現(xiàn)象。如以下代碼片段,isShutDown被置為true后,doWork方法仍有執(zhí)行。如用volatile修飾isShutDown變量,可避免此問(wèn)題。
public class VolatileTest3 { static class Work { boolean isShutDown = false; void shutdown() { isShutDown = true; System.out.println("shutdown!"); } void doWork() { while (!isShutDown) { System.out.println("doWork"); } } } public static void main(String[] args) { Work work = new Work(); new Thread(work::doWork).start(); new Thread(work::doWork).start(); new Thread(work::doWork).start(); new Thread(work::shutdown).start(); new Thread(work::doWork).start(); new Thread(work::doWork).start(); new Thread(work::doWork).start(); }}
出現(xiàn)臟讀時(shí),運(yùn)行結(jié)果如下:
2. 為什么會(huì)出現(xiàn)臟讀?
Java內(nèi)存模型規(guī)定所有的變量都是存在主存當(dāng)中,每個(gè)線程都有自己的工作內(nèi)存。線程對(duì)變量的所有操作都必須在工作內(nèi)存中進(jìn)行,而不能直接對(duì)主存進(jìn)行操作。并且每個(gè)線程不能訪問(wèn)其他線程的工作內(nèi)存。變量的值何時(shí)從線程的工作內(nèi)存寫回主存,無(wú)法確定。
3. happens-before規(guī)則的理解與勘誤
在網(wǎng)上查volatile關(guān)鍵字相關(guān)信息時(shí),多篇博客提到了happens-before原則,個(gè)人對(duì)此原則的理解是:當(dāng)操作該volatile變量時(shí),所有前序?qū)υ撟兞康牟僮鞫家淹瓿桑ㄈ绮淮嬖谝炎兏?,但未寫回主存的情況),所有后續(xù)對(duì)該變量的操作,都未開始。僅此而已。
這里,我認(rèn)為網(wǎng)上很常見的一個(gè)理論對(duì)此理解有誤,如下圖。此觀點(diǎn)認(rèn)為,由于volatile變量flag的happens-before原則,所以A線程2處對(duì)其的寫操作一定先于B線程3處對(duì)其的讀操作。其實(shí)這種觀點(diǎn)是有邏輯缺陷的,如果存在一個(gè)C線程,先讀取flag的值,后寫入flag的值,那C線程的執(zhí)行時(shí)機(jī)是什么呢?如果還有其他D、E線程呢。。。對(duì)于這段代碼的正確理解是,只要3處拿到的flag是true,那么a的值一定是1,而不是0.因?yàn)関olition修飾的變量,處理器不會(huì)對(duì)其進(jìn)行重排序,所以1處對(duì)a的賦值,一定發(fā)生在2處對(duì)flag的賦值之前。如果flag不是volatile變量,那么1處和2處代碼的執(zhí)行順序是無(wú)法保證的(處理器的指令重排序),雖然大部分情況1會(huì)先于2執(zhí)行。happens-before原則約束的并不是多線程對(duì)同一變量的讀和寫操作之間的順序,而是保證讀操作時(shí),前序所有對(duì)該變量的寫操作已生效(寫回主存)。
驗(yàn)證如下:
public class VolatileTest { static class A { int a = 0; volatile boolean flag = false; void writer() { a = 1; //1 flag = true; //2 System.out.println("write"); } void reader() { if (flag) { //3 int i = a; //4 System.out.println("read true"); System.out.println("i is :" + i); } else { int i = a; System.out.println("read false"); System.out.println("i is :" + i); } } } public static void main(String[] args) { A aaa = new A(); new Thread(() -> aaa.reader()).start(); new Thread(() -> aaa.writer()).start(); }}
運(yùn)行結(jié)果如下,在寫操作執(zhí)行之前,讀操作已完成
4. volatile關(guān)鍵字使用場(chǎng)景
注意:volatile只能保證變量的可見性,不能保證對(duì)volatile變量操作的原子性,見如下代碼:
public class VolatileTest2 { static class A { volatile int a = 0; void increase() { a++; } int getA(){ return a; } } public static void main(String[] args) { A a = new A(); new Thread(() -> { for (int i = 0;i < 1000;i++) { a.increase(); } System.out.println(a.getA()); }).start(); new Thread(() -> { for (int i = 0;i < 2000;i++) { a.increase(); } System.out.println(a.getA()); }).start(); new Thread(() -> { for (int i = 0;i < 3000;i++) { a.increase(); } System.out.println(a.getA()); }).start(); new Thread(() -> { for (int i = 0;i < 4000;i++) { a.increase(); } System.out.println(a.getA()); }).start(); new Thread(() -> { for (int i = 0;i < 5000;i++) { a.increase(); } System.out.println(a.getA()); }).start(); }}
看完上述內(nèi)容,你們對(duì)java中volatile關(guān)鍵字有什么作用有進(jìn)一步的了解嗎?如果還想了解更多知識(shí)或者相關(guān)內(nèi)容,請(qǐng)關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道,感謝大家的支持。