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Java 并发——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——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2836字，纯文字阅读大概需要5分钟。

内容图文

Java 并发——volatile - 文章图片
JVM内存管理

概述
　　volatile 是轻量级的 synchronized。volatile 作用于共享变量，具备了“锁”的特性，这是为了确保共享变量能被准确和一致性地更新，这是 volatile 的可见性。同时，它也阉割了 scnchronized 的一写功能，比如：原子性。

内存模型
　　图如篇首。
　　首先我们应该明白CPU是执行命令的场所，当需要处理数据时，CPU会从主内存（计算机内存）中取值，这样很慢。后来有了CPU高速缓存（cache），也就是CPU上有一小块存储空间缓存了从主内存中获取的数据，CPU直接读取cache，效率大增。
　　然后，问题出现了，待处理的数据并非是主内存中的原型，而是一个副本，在多线程场景下，这个副本的处理结果很有可能会失控。这个问题也就是缓存一致性问题，即cache和主内存数据同步问题。目前我知道解决缓存一致性问题有两种方案：

通过在总线加LOCK锁
通过缓存一致性协议
　　第一种是通过独占CPU方式实现，同一时间只有一个CPU在运行，效率低下。
　　第二种允许多核处理，并且让共享副本在线程之间具有可见性。

可见性
　　通过 volatile 实现了缓存一致性，其工作原理如下：
Java 并发——volatile - 文章图片
当某个CPU在写数据时，如果发现操作的变量是共享变量，则会通知其他CPU告知该变量的缓存行是无效的，因此其他CPU在读取该变量时，发现其无效会重新从主存中加载数据。

　　volatile 的可见性只针对当CPU从主内存中加载共享变量的时候。但是当线程A、B同时加载了共享变量i，后者说线程A先加载了i，在A将i写入之前，B加载了i，B加载的i仍然是主内存中i的初始值。

非原子性
　　线程内存与主内存的交互过程如下：
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主要有以下5项操作：

read：从主内存中读取变量
load：复制变量到线程本地内存作为副本
use：运算副本
assign：给副本赋值
store：副本写入线程本地内存
write：线程内存中的共享副本刷新主内存中的共享变量
　　上一章节——“可见性”中已经声明 volatile 的可见性只针对当CPU从主内存中加载共享变量的时候，即load之前，一旦load，无论主内存中的共享变量发生了什么，副本的值不会被主内存同步。也就是说，volatile不具有原子性。

　　网友解答：

volatile的非原子性：线程工作内容中的值从主内存中直接加载，一旦加载完成，就不会再产生对应的变化。JVM保证的是从主内存中加载到线程工作内存中的值是最新的，但是无法保证原子性。 volatile解决的是变量读时的可见性问题，无法保证原子性。

package com.zhoupq.multiThread.Volatile;
public class VolatileDemo implements Runnable
{
static volatile int i = 1;br/>@override
public void run() { system.out.println(thread.currentthread().getname() + ": " + i + ", "

  • (++i));
    }
    public static void main(String[] args)
    {
    Thread t1 = new Thread(new VolatileDemo(), "A");
    Thread t2 = new Thread(new VolatileDemo(), "B");
    Thread t3 = new Thread(new VolatileDemo(), "C");
    Thread t4 = new Thread(new VolatileDemo(), "D");
    t1.start();
    t2.start();
    t3.start();
    t4.start();
    }
    }
    /
    A: 1, 2
    B: 1, 3
    C: 3, 4
    D: 4, 5
    /

结果与预期不符，在预期的结果中，线程B应该加载的i是2，运算之后变成3。由此我们知道，volatile 不能解决并发计算问题。

　　网友解答：

  • i 和+(++i)是两条指令，会发生这种情况：
    假设当前i为1，线程A执行+i，线程B执行+i，然后线程A执行+(++i)，这时i=2，然后线程B执行+(++i)，这时i=3，线程A输出(1, 2)，线程B输出(1, 3)。

小结
volatile 保证可见性
volatile 不保证原子性
volatile 不能解决并发计算问题

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的Java 并发——volatile全部内容，希望文章能够帮你解决Java 并发——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。

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来源：【匿名】