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Java并发之深度解析volatile

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了Java并发之深度解析volatile，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含2443字，纯文字阅读大概需要4分钟。

内容图文

1.首先复习一下CPU和JMM的关系：
CPU缓存模型
Java并发之深度解析volatile - 文章图片
硬件：
CPU 中有 寄存器
Cache：包含L1i和L1d，L2，L3缓存
内存
eg：CPU想要计算i++的步骤如下：
Cache缓存会将 i 拷贝一个副本到缓存当中，然后寄存器对i进行读取然后 i++操作返回给 Cache 最后把 Cache的数据更新到内存当中
如果此时有两个线程，一个只做i++写入内存，一个从内存读取，那么他们就会出现CPU缓存的一致性问题。

解决方案：
1）总线加锁（粒度太大）
2）MESI
a. 读操作：不做任何事情，把Cache中的数据读到寄存器
b. 写操作：发出信号通知其他的CPU将该变量的Cache line置为无效，其他的CPU要访问这个变量的时候，只能从内存中获取。
Cache line是CPU的实现机制， CPU的cache中会增加很多的Cache line
JMM模型：
Java并发之深度解析volatile - 文章图片

  1. 主存中的数据所有线程都可以访问（共享数据）
  2. 每个线程都有自己的工作空间，（本地内存）（私有数据）
  3. 工作空间数据：局部变量、内存的副本
  4. 线程不能直接修改内存中的数据，只能读到工作空间来修改，修改完成后刷新到内存

2.Volatile关键字的语义分析
volatile作用：让其他线程能够马上感知到某一线程多某个变量的修改

  • 保证可见性
    对共享变量的修改，其他的线程马上能感知到
    不能保证原子性 读、写、（i++）
  • 保证有序性
    重排序（编译阶段、指令优化阶段）
    输入程序的代码顺序并不是实际执行的顺序
    重排序后对单线程没有影响，对多线程有影响
    Volatile
    Happens-before
    volatile规则：
    对于volatile修饰的变量：
    （1）volatile之前的代码不能调整到他的后面
    （2）volatile之后的代码不能调整到他的前面（as if seria）
    （3）霸道（位置不变化）
Int i=0;
Int a=3;
Int b=5;
Volatile Int j=3;
Int i=0;
Int a=3;
Int b=5;

Int m=i+j;
I++;
J++;

（3）volatile的原理和实现机制(锁、轻量级)
HSDIS --反编译—汇编
Java --class—JVM—>ASM文件
Volatile int a ;
Lock :a

3.Volatile的使用场景

(1)状态标志(开关模式)
public class ShutDowsnDemmo extends Thread{
    private volatile boolean started=false;

    @Override
    public void run() {
        while(started){
            dowork();
        }
    }
    public void shutdown(){
        started=false;
    }
}

(2)双重检查锁(duble-checked-locking)
DCL
public class Singleton {
    private volatile static Singleton instance;
    public static Singleton getInstance(){
        if(instance==null){
            synchronized (Singleton.class){
                instance=new Singleton();
            }
        }
        return instance;
    }
}

(3)需要利用顺序性

4.volatilt 与 synchronized 的区别

  • 使用上的区别
    Volatile只能修饰变量，synchronized只能修饰方法和语句块
  • 对原子性的保证
    synchronized可以保证原子性，Volatile不能保证原子性
  • 对可见性的保证
    都可以保证可见性，但实现原理不同
    Volatile对变量加了lock，synchronized使用monitorEnter和monitorexit monitor JVM
  • 对有序性的保证
    Volatile能保证有序，synchronized可以保证有序性，但是代价（重量级）并发退化到串行
  • 其他
    synchronized引起阻塞
    Volatile不会引起阻塞

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的Java并发之深度解析volatile全部内容，希望文章能够帮你解决Java并发之深度解析volatile所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

内容备注

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来源：【匿名】