Java中volatile關(guān)鍵字的作用是什么,很多新手對此不是很清楚,為了幫助大家解決這個難題,下面小編將為大家詳細講解,有這方面需求的人可以來學(xué)習(xí)下,希望你能有所收獲。
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Jav內(nèi)存模型(JMM)
談到多線程就應(yīng)該了解一下Java內(nèi)存模型(JMM)的抽象示意圖.下圖:
線程A和線程B執(zhí)行的是時候,會去讀取共享變量(臨界區(qū)),然后各自拷貝一份回到自己的本地內(nèi)存,執(zhí)行后續(xù)操作。
JMM模型是一種規(guī)范,就像Java的接口一樣。JMM會涉及到三個問題:原子性,可見性,有序性。
所謂原子性。就是說一個線程的執(zhí)行會不會被其他線程影響的。他是不可中斷的。舉個例子:
int i=1
這個語句在Jmm中就是原子性的。無論是一個線程執(zhí)行還是多個線程執(zhí)行這個語句,讀出來的i就是等于1。那什么是非原子性呢,按道理如果Java的代碼都是原子性,應(yīng)該就不會有線程問題了啊。其實JMM這是規(guī)定某些語句是原子性罷了。舉個非原子性例子:
i ++;
這個操作就不是原子性的了。因為他就是包含了三個操作:第一讀取i的值,第二將i加上1,第三將結(jié)果賦值回來給i,更新i的值。
所謂可見性。可見性表示如果一個值在線程A修改了,線程B就會馬上知道這個結(jié)果。
所謂有序性。所謂有序性值的是語意的有序性。就是說代碼順序可能會發(fā)生變化。因為有一個指令重排機制。所謂指令重排,他會改變代碼執(zhí)行順序,為了讓cpu執(zhí)行效率更高。為了防止重排序出錯,JMM有個happen-before規(guī)則,這個規(guī)則限制了那些語句執(zhí)行在前,那些語句執(zhí)行在后。
Happen-before:
程序順序原則:一個線程內(nèi)保證語義的串行性
volatile原則:volatile變量的寫發(fā)生在讀之前
鎖規(guī)則:先加鎖再解鎖
傳遞性:a先于b,b先于c,則a必定先于c
線程的start方法先于他的每一個操作
線程所有的操作先于線程的終結(jié)
對象的構(gòu)造函數(shù)執(zhí)行、結(jié)束先于finalize()方法。
volatile
進入正題,volatile可以保證變量(臨界區(qū))的可見性以及有序性,但是不能保證原子性。舉個例子:
public class VolatileTest implements Runnable{ private static VolatileTest volatileTest = new VolatileTest(); private static volatile int i= 0; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { for (int j = 0; j < 20; j++) { Thread a = new Thread(new VolatileTest()); Thread b = new Thread(new VolatileTest()); a.start();b.start(); a.join();b.join(); System.out.print(i+"&&"); } } @Override public void run() { for (int j = 0; j < 1000; j++) { i++; } } } // 輸出結(jié)果 // 2000&&4000&&5852&&7852&&9852&&11852&&13655&&15655&&17655&&19655&&21306 //&&22566&&24566&&26189&&28189&&30189&&32189&&34189&&36189&&38089&&
有結(jié)果看到有問題,雖然i已經(jīng)添加了volatile關(guān)鍵字,說明volatile關(guān)鍵字不能保證i++的原子性。
那什么場景適合使用volatile關(guān)鍵字
1、輕量級的“讀-寫鎖”策略
private volatile int value; public int getValue(){ return value;} public synchronized void doubleValue(){ value = value*value; }
2.單例模式(雙檢查鎖機制
private volatile static Singleton instace; public static Singleton getInstance(){ // 沒有使用同步方法,而是同步方法塊 //第一次null檢查 ,利用volatile的線程間可見性,不需要加鎖,性能提高 if(instance == null){ synchronized(Singleton.class) { //鎖住類對象,阻塞其他線程 //第二次null檢查,以保證不會創(chuàng)建重復(fù)的實例 if(instance == null){ instance = new Singleton(); // 禁止重排序 } } } return instance;
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