Java Volatile關鍵字

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在當前的Java記憶體模型下，線程可以把變數儲存在本地記憶體（比如機器的寄存器）中，而不是直接在主存中進行讀寫。

這就可能造成一個線程在主存中修改了一個變數的值，而另外一個線程還繼續使用它在寄存器中的變數值的拷貝，造成資料的不一致。 

要解決這個問題，只需要像在本程式中的這樣，把該變數聲明為volatile（不穩定的）即可，這就指示JVM，這個變數是不穩定的，每次使用它都到主存中進行讀取。一般說來，多任務環境下各任務間共用的標誌都應該加volatile修飾。 

Volatile修飾的成員變數在每次被線程訪問時，都強迫從共用記憶體中重讀該成員變數的值。而且，當成員變數發生變化時，強迫線程將變化值回寫到共用記憶體。

這樣在任何時刻，兩個不同的線程總是看到某個成員變數的同一個值。

Code:

 

public class Counter {    public  static int count = 0;    public static void inc() {        //這裡延遲1毫秒，使得結果明顯        try {            Thread.sleep(1);        } catch (InterruptedException e) {        }        count++;    }    public static void main(String[] args) {        //同時啟動1000個線程，去進行i++計算，看看實際結果        for (int i = 0; i < 1000; i++) {            new Thread(new Runnable() {                @Override                public void run() {                    Counter.inc();                }            }).start();        }        //這裡每次啟動並執行值都有可能不同,可能為1000        System.out.println("運行結果:Counter.count=" + Counter.count);    }}

運行結果:Counter.count=980

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添加Volatile

public class Counter {    public volatile static int count = 0;    public static void inc() {        //這裡延遲1毫秒，使得結果明顯        try {            Thread.sleep(1);        } catch (InterruptedException e) {        }        count++;    }    public static void main(String[] args) {        //同時啟動1000個線程，去進行i++計算，看看實際結果        for (int i = 0; i < 1000; i++) {            new Thread(new Runnable() {                @Override                public void run() {                    Counter.inc();                }            }).start();        }        //這裡每次啟動並執行值都有可能不同,可能為1000        System.out.println("運行結果:Counter.count=" + Counter.count);    }}

Result:

運行結果:Counter.count=801

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運行結果還是沒有我們期望的1000，下面我們分析一下原因

 

每一個線程運行時都有一個線程棧，線程棧儲存了線程運行時候變數值資訊。當線程訪問某一個對象時候值的時候，首先通過對象的引用找到對應在堆記憶體的變數的值，然後把堆記憶體

變數的具體值load到執行緒區域記憶體中，建立一個變數副本，之後線程就不再和對象在堆記憶體變數值有任何關係，而是直接修改副本變數的值，

在修改完之後的某一個時刻（線程退出之前），自動把線程變數副本的值回寫到對象在堆中變數。這樣在堆中的對象的值就產生變化了。

 

 

但是這一些操作並不是原子性，也就是 在read load之後，如果主記憶體count變數發生修改之後，線程工作記憶體中的值由於已經載入，不會產生對應的變化，所以計算出來的結果會和預期不一樣

對於volatile修飾的變數，jvm虛擬機器只是保證從主記憶體載入到線程工作記憶體的值是最新的

例如假如線程1，線程2 在進行read,load 操作中，發現主記憶體中count的值都是5，那麼都會載入這個最新的值

線上程1堆count進行修改之後，會write到主記憶體中，主記憶體中的count變數就會變為6

線程2由於已經進行read,load操作，在進行運算之後，也會更新主記憶體count的變數值為6

導致兩個線程及時用volatile關鍵字修改之後，還是會存在並發的情況。

Volatile和Staticstatic指的是類的靜態成員，執行個體間共用volatile跟Java的記憶體模型有關，線程執行時會將變數從主記憶體載入到線程工作記憶體，建立一個副本，在某個時刻寫回。valatile指的每次都讀取主記憶體的值，有更新則立即寫回主記憶體。理解了這兩點，逐句再來解釋你的困惑：“既然static保證了唯一性”：static保證唯一性，指的是static修飾的靜態成員變數是唯一的，多個執行個體共用這唯一一個成員。“那麼他對多個線程來說都是可見的啊”：這裡，static其實跟線程沒太大關係，應該說對多個對象執行個體是可見的。你說對多個線程可見，雖然沒什麼毛病，因為靜態變數全域可見嘛，但是把這個理解轉到線程的上線文中是困惑的起因。“volatile保證了線程之間的可見度”：因為線程看到volatile變數會去讀取主記憶體最新的值，而不是自個一直在那跟內部的變數副本玩，所以保證了valatile變數在各個線程間的可見度。“那麼修改的時候只要是原子操作，那麼就會保證它的唯一性了吧”：此時你說的“唯一性”，指的是各個線程都能讀取到唯一的最新的主記憶體變數，消除了線程工作記憶體載入變數副本可能帶來的線程之間的“不唯一性”。這裡“唯一性”的含義跟第一句說的“唯一性”是不一樣的。“這兩個在我理解上我覺得差不多。”：其實解決問題的“情境”是完全不一樣的。造成理解困惑最大的原因在於，這兩個情境略有類似，以致混淆了：情境1：各個類的執行個體共用唯一一個類靜態變數情境2：各個線程共同讀取唯一的最新的主記憶體變數的值

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synchronized開銷比volatile大，volatile能夠勝任的用volatile。

volatile不保證原子操作，所以，很容易讀到髒資料。

http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-jtp06197.html

http://www.cnblogs.com/aigongsi/archive/2012/04/01/2429166.html

http://blog.csdn.net/feier7501/article/details/20001083

https://www.zhihu.com/question/41579791

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