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Java:那些鲜为人知的关键字volatile

时间:2018-11-21
浏览:3610
发布:甲骨文华育兴业
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  在Java中,Java中volatile关键字十分重要,今天给大家分享volatile关键字的相关知识,大家要仔细学习!  

甲骨文华育兴业

  1. 定义

  Java 中的1个关键字 / 修饰符

  2. 作用

  保证 被 volatile修饰的共享变量 的可见性 & 有序性,但不保证原子性

  3. 具体描述

  下面,我将详细讲解 volatile是如何保证 “共享变量 的可见性 & 有序性,但不保证原子性”的具体原理

  储备知识:原子性、可见性 & 有序性  

甲骨文华育兴业

  3.1 保证可见性


  · 具体描述

  volatile修饰的属性保证每次读取都能读到最新的值

  但不会 & 无法更新已经读了的值

  · 原理

  线程A在工作内存中修改的共享属性值会立即刷新到主存,线程B/C/D每次通过读写栅栏来达到类似于直接从主存中读取属性值

  1. 只是类似,网上有些说volatile修饰的变量读写直接在主存中操作,这种说法是不对的,只是表现出类似的行为

  2. 读写栅栏是一条CPU指令;插入一个读写栅栏 = 告诉CPU & 编译器先于这个命令的必须先执行,后于这个命令的必须后执行(有序性)

  3. 读写栅栏另一个作用是强制更新一次不同CPU的缓存。例如,一个写栅栏会 把这个栅栏前写入的数据刷新到缓存,以此保证可见性


  3.2 保证有序性


  具体描述

  当对volatile修饰的属性进行读/写操作时,其前面的代码必须已执行完成 & 结果对后续的操作可见

  原理

  重排序时,以volatile修饰属性的读/写操作代码行为分界线,读/写操作前面的代码不许排序到后面,后面同理不许排序到前面。由此保证有序性

  ·

  3.3 不保证原子性

  · 具体描述

  volatile修饰的属性若在修改前已读取了值,那么修改后,无法改变已经复制到工作内存的值

  即无法阻止并发的情况

  · 原理

  // 变量a 被volatile修饰

  volatile static int a=0;

  a++;

  // 包含了2步操作:1 = 读取a、2= 执行a+1 & 将a+1结果赋值给a

  // 设:线程A、B同时执行以下语句,线程A执行完第1步后被挂起、线程B执行了a++,那么主存中a的值为1

  // 但线程A的工作内存中还是0,由于线程A之前已读取了a的值 = 0,执行a++后再次将a的值刷新到主存 = 1

  // 即 a++执行了2次,但2次都是从0变为1,故a的值最终为1


  4. 应用场景

  由于volatile保证可见性和有序性,被volatile修饰的共享属性一般并发读/写没有问题,可看做是一种轻量级的synchronized实现

  关于synchronized的讲解具体请看文章:Java:这是一份全面 & 详细的 Synchronized关键字 学习指南

  至此,关于Java中的volatile关键字讲解完毕。

  5. 总结

  · 本文主要讲解了Java中volatile关键字,其作用为 保证 “共享变量 的可见性 & 有序性,具体总结如下:

  

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