先来看一个例子:

  1. public class VolatileTest {  
  2.     
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         ThreadDemo td = new ThreadDemo();  
  5.         new Thread(td).start();  
  6.     
  7.         while (true) {  
  8.             if (td.isFlag()) {  
  9.                 System.out.println("================");  
  10.                 break;  
  11.             }  
  12.         }  
  13.     }  
  14. }  
  15.     
  16. class ThreadDemo implements Runnable {  
  17.     private boolean flag = false;  
  18.     
  19.     @Override  
  20.     public void run() {  
  21.         try {  
  22.             Thread.sleep(200);  
  23.         } catch (InterruptedException e) {  
  24.     
  25.         }  
  26.         flag = true;  
  27.         System.out.println("falg=" + flag);  
  28.     }  
  29.     
  30.     public boolean isFlag() {  
  31.         return flag;  
  32.     }  
  33.     
  34.     public void setFlag(boolean flag) {  
  35.         this.flag = flag;  
  36.     }  
  37. }  

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。

  1. public class VolatileTest {  
  2.     
  3.     public static void main(String[] args) {  
  4.         ThreadDemo td = new ThreadDemo();  
  5.         new Thread(td).start();  
  6.     
  7.         while (true) {  
  8.             if (td.isFlag()) {  
  9.                 System.out.println("================");  
  10.                 break;  
  11.             }  
  12.         }  
  13.     }  
  14. }  
  15.     
  16. class ThreadDemo implements Runnable {  
  17.     private volatile boolean flag = false;  
  18.     
  19.     @Override  
  20.     public void run() {  
  21.         try {  
  22.             Thread.sleep(200);  
  23.         } catch (InterruptedException e) {  
  24.     
  25.         }  
  26.         flag = true;  
  27.         System.out.println("falg=" + flag);  
  28.     }  
  29.     
  30.     public boolean isFlag() {  
  31.         return flag;  
  32.     }  
  33.     
  34.     public void setFlag(boolean flag) {  
  35.         this.flag = flag;  
  36.     }  
  37. }  

volatile相对synchronized是一种轻量级同步策略。但是注意:

  1. volatile不具备互斥性
  2. volatile不能保证变量的原子性

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