在java多線程編程中經常volatile,有時候這個關鍵字和synchronized 或者lock經常有人混淆,具體解析如下:
在多線程的環境中會存在成員變數可見度問題: java的每個線程都存在一個線程棧的記憶體空間,該記憶體空間儲存了該線程運行時的變數資訊,當線程訪問某一個變數值的時候首先會根據這個變數的地址找到對象的堆記憶體或者是棧堆存(原生資料類型)中的具體的內容,然後把這個內同賦值一個副本儲存在本線程的線程棧中,緊接著對這個變數的一切操作線上程完成退出之前都和堆棧記憶體中的變數內容是沒有關係的,操作的是自己線程棧中的副本。當操作完後會把操作完的結果寫回到主記憶體中。假如有兩個線程A和B,同事操作某一個變數x;A對x進行了加1操作,那麼B擷取的副本可能是x加1後的結果,也可能是x;為了保證擷取記憶體中最新的資料變數 需要加上 volatile 關鍵字,這樣在每次對x進行操作的時候都會去檢查下線程棧中的變數的值是不是和住記憶體中變數的值一樣,如果不一樣會重新load。
eg:
public class ThreadSee { //t1線程會根據flag的值做對應的操作,主線程會更改t1的值 public static void main(String[] args) throws InterruptedException { ThReadTest th= new ThReadTest(); Thread t1 = new Thread(th); t1.start(); Thread.sleep(1000); th.changeFlag(); Thread.sleep(2000); System.out.println(th.getFlag()); } } class ThReadTest implements Runnable{ //線程訪問變數時會把其load到對應的線程棧中,每次操作時都要擷取記憶體中最新的資料 private volatile boolean stopflag; @Override public void run() { int i=0; while(!stopflag){ i++; System.out.println("=="+Thread.currentThread().getName()); } System.out.println("Thread finish:"+i); } public void changeFlag(){ this.stopflag=true; System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"***********"); } public boolean getFlag(){ return stopflag; } }
上述代碼如果去掉volatile,會一直死迴圈執行下去。
但是volatile不能保證安全執行緒的同步
eg:
public class ThreadSave implements Runnable{ static ThreadSave sync = new ThreadSave(); static volatile int j=0; //Lock lock =new ReentrantLock(); public void inscane(){ // lock.lock(); for(int i=0;i<10000000;i++){ j++; } // lock.unlock(); } @Override public void run() { inscane(); } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread t1 = new Thread(sync); Thread t2 = new Thread(sync); t1.start(); t2.start(); t1.join(); t2.join(); System.out.println(j); } }
根據上述代碼執行的結果不是預期20000000,
因為對於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 在進行線程棧與主記憶體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。
綜上所述:
volatile只會保證線程去做一個檢查當前線程棧的變數值和主記憶體中資料值是否一樣的這麼一個動作,只此而已。而lock或者是synchronized 會保證某一時刻只有單個線程進入該方法,從而確保其執行緒安全性。
所以在如果多個線程去修改一個volatile變數那麼沒有實際的邏輯意義。如果一個線程去修改其他的線程依賴修改的變數值,此時是有作用的。
以上就是本文的全部內容,希望對大家的學習有所協助。