java中volatile和synchronized的區(qū)別與聯(lián)系

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這個(gè)可能是最好的對(duì)比volatile和synchronized作用的文章了。volatile是一個(gè)變量修飾符，而synchronized是一個(gè)方法或塊的修飾符。所以我們使用這兩種關(guān)鍵字來(lái)指定三種簡(jiǎn)單的存取變量的方式

  int i1;            int geti1() {return i1;}
volatile int i2;            int geti2() {return i2;}
   int i3;     synchronized int geti3() {return i3;}

geti1()在當(dāng)前線程中立即獲取在i1變量中的值。線程可以獲得變量的本地拷貝，而所獲得的變量的值并不一定與其他線程所獲得的值相同。特別是，如果其他的線程修改了i1的值，那么當(dāng)前線程獲得的i1的值可能與修改后的值有所差別。實(shí)際上，Java有一種主內(nèi)存的機(jī)制，使用一個(gè)主內(nèi)存來(lái)保存變量當(dāng)前的正確的值。線程將變量的值拷貝到自己獨(dú)立的內(nèi)存中，而這些線程的內(nèi)存拷貝可能與主內(nèi)存中的值不同。所以實(shí)際當(dāng)中可能發(fā)生這樣的情況，在主內(nèi)存中i1的值為1，線程1和線程2都更改了i1，但是卻沒(méi)把更新的值傳回給主內(nèi)存或其他線程中，那么可能在線程1中i1的值為2，線程2中i1的值卻為3。

另一方面，geti2()可以有效的從主內(nèi)存中獲取i2的值。一個(gè)volatile類型的變量不允許線程從主內(nèi)存中將變量的值拷貝到自己的存儲(chǔ)空間。因此，一個(gè)聲明為volatile類型的變量將在所有的線程中同步的獲得數(shù)據(jù)，不論你在任何線程中更改了變量，其他的線程將立即得到同樣的結(jié)果。由于線程存取或更改自己的數(shù)據(jù)拷貝有更高的效率，所以volatile類型變量在性能上有所消耗。
那么如果volatile變量已經(jīng)可以使數(shù)據(jù)在線程間同步，那么synchronizes用來(lái)干什么呢？?jī)烧哂袃煞矫娴牟煌?。首先，synchronized獲取和釋放由監(jiān)聽(tīng)器控制的鎖，如果兩個(gè)線程都使用一個(gè)監(jiān)聽(tīng)器(即相同對(duì)象鎖)，那么監(jiān)聽(tīng)器可以強(qiáng)制在一個(gè)時(shí)刻只有一個(gè)線程能處理代碼塊，這是最一般的同步。另外，synchronized還能使內(nèi)存同步。在實(shí)際當(dāng)中，synchronized使得所有的線程內(nèi)存與主內(nèi)存相同步。所以geti3()的執(zhí)行過(guò)程如下：

1.   線程從監(jiān)聽(tīng)器獲取對(duì)象的鎖。(這里假設(shè)監(jiān)聽(tīng)器非鎖，否則線程只有等到監(jiān)聽(tīng)器解鎖才能獲取對(duì)象鎖)

2.   線程內(nèi)存更新所有的變量，也就是說(shuō)他將讀取主內(nèi)存中的變量使自己的變量保證有效。(JVM會(huì)使用一個(gè)“臟”標(biāo)志來(lái)最優(yōu)化過(guò)程，使得僅僅具有“臟”標(biāo)志變量被更新。詳細(xì)的情況查詢JAVA規(guī)范的17.9)

3.   代碼塊被執(zhí)行(在這個(gè)例子中，設(shè)置返回值為剛剛從主內(nèi)存重置的i3當(dāng)前的值。)

4.   任何變量的變更將被寫(xiě)回到主內(nèi)存中。但是這個(gè)例子中g(shù)eti3()沒(méi)有什么變化。

5.   線程釋放對(duì)象的鎖給監(jiān)聽(tīng)器。

所以volatile只能在線程內(nèi)存和主內(nèi)存之間同步一個(gè)變量的值，而synchronized則同步在線程內(nèi)存和主內(nèi)存之間的所有變量的值，并且通過(guò)鎖住和釋放監(jiān)聽(tīng)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。顯然，synchronized在性能上將比volatile更加有所消耗。 

關(guān)于兩者的區(qū)別

1.volatile本質(zhì)是在告訴jvm當(dāng)前變量在寄存器（工作內(nèi)存）中的值是不確定的，需要從主存中讀?。籹ynchronized則是鎖定當(dāng)前變量，只有當(dāng)前線程可以訪問(wèn)該變量，其他線程被阻塞住。

2.volatile僅能使用在變量級(jí)別；synchronized則可以使用在變量、方法、和類級(jí)別的

3.volatile僅能實(shí)現(xiàn)變量的修改可見(jiàn)性，不能保證原子性；而synchronized則可以保證變量的修改可見(jiàn)性和原子性

4.volatile不會(huì)造成線程的阻塞；synchronized可能會(huì)造成線程的阻塞。

5.volatile標(biāo)記的變量不會(huì)被編譯器優(yōu)化；synchronized標(biāo)記的變量可以被編譯器優(yōu)化 

紅字體部分的原因如下：

線程A修改了變量還沒(méi)結(jié)束時(shí),另外的線程B可以看到已修改的值,而且可以修改這個(gè)變量,而不用等待A釋放鎖,因?yàn)閂olatile 變量沒(méi)上鎖

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