详解volatile 关键字与内存可见性
先来看一个例子:
- public class VolatileTest {
- public static void main(String[] args) {
- ThreadDemo td = new ThreadDemo();
- new Thread(td).start();
- while (true) {
- if (td.isFlag()) {
- System.out.println("================");
- break;
- }
- }
- }
- }
- class ThreadDemo implements Runnable {
- private boolean flag = false;
- @Override
- public void run() {
- try {
- Thread.sleep(200);
- } catch (InterruptedException e) {
- }
- flag = true;
- System.out.println("falg=" + flag);
- }
- public boolean isFlag() {
- return flag;
- }
- public void setFlag(boolean flag) {
- this.flag = flag;
- }
- }
两个线程,一个改flag的值,主线程做判断,结果:
主线程的flag貌似还是false,按理通过Runnable创建的线程访问的应该是共享数据,那为什么会出现这种情况?这就涉及到内存可见性。
JVM会为每个线程分配一个独立缓存提高效率。上述例子中我们先在主存中开辟一块内存,如图:
那么这个两个线程,一个是读(主线程),一个是写(线程1),我们让线程1睡了200ms,说明,线程1先执行,每个线程都有一个独立的缓存,也就是说当线程1需要对主存的共享数值进行改变,它需要先把这个flag复制一份到缓存区中,
然后修改,将来再把这个值写回主存去,在写之前,主线程来了,它要读取现在在内存里面的值,现在是false,当然有一种情况,就是线程1在某个机会将flag=true写回去,
当时主线程用了while(true),这句话调用了系统底层代码,效率极高,高到主线程没有机会再次读取内存,这就是线程对共享数据操作的不可见。
内存可见性问题:当多个线程操作共享数据时,彼此不可见。
如何解决?同步锁。
但是用了锁,代表效率极低,但是我现在我不想加锁,但是有存在内存可见性的问题,我该怎么办?
关键字volatile:当多个线程进行操作共享操作时,可以保证内存中的数据可见。(内存栅栏,实时刷新)
我们可以认为它是直接在主存操作的,这个实时刷新的操作相比不加,性能略低,但是比加锁的效率显然高很多,低在哪?加了这关键字,JVM就不能进行指令重排序,无法优化代码执行。
- public class VolatileTest {
- public static void main(String[] args) {
- ThreadDemo td = new ThreadDemo();
- new Thread(td).start();
- while (true) {
- if (td.isFlag()) {
- System.out.println("================");
- break;
- }
- }
- }
- }
- class ThreadDemo implements Runnable {
- private volatile boolean flag = false;
- @Override
- public void run() {
- try {
- Thread.sleep(200);
- } catch (InterruptedException e) {
- }
- flag = true;
- System.out.println("falg=" + flag);
- }
- public boolean isFlag() {
- return flag;
- }
- public void setFlag(boolean flag) {
- this.flag = flag;
- }
- }
volatile相对synchronized是一种轻量级同步策略。但是注意:
- volatile不具备互斥性
- volatile不能保证变量的原子性
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