关于synchronized 影响可见性的问题
问题来自于学习thinking in java的时候的一个示例,先上代码吧
public class StopThread { private static boolean stop = false; public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t = new Thread(new Runnable(){
public void run() {
int i = 0;
while (!stop) {
i++;
}
}
}); t.start(); TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
stop = true;
}
}
毫无疑问,这段代码会永远的执行下去,因为后台线程感觉不到主线程已经改变了stop,
然后我习惯性的在while循环中打印了下i(syso)
然后运行,发现程序在运行了一秒左右就停止了!!
我一脸懵逼,然后看了下syso的代码,发现有一段同步块
public void println(int x) {
synchronized (this) {
print(x);
newLine();
}
}
然后我也在代码里尝试着加了一个空的同步块,发现也会停止
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t = new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run() {
int i = 0; Object lock = new Object(); long start = System.nanoTime();
while (!stop) {
i++; synchronized (lock) {
// nothing
}
} long end = System.nanoTime();
Duration d = Duration.ofNanos(end - start);
System.out.println(d.toMillis() + "ms");
}
}); t.start(); TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
stop = true;
}
运行结果是 1000ms
那么问题来了,synchronized 到底干了什么。。
按理说,synchronized 只会保证该同步块中的变量的可见性,发生变化后立即同步到主存,但是,stop变量并不在同步块中
实际上,JVM对于现代的机器做了最大程度的优化,也就是说,最大程度的保障了线程和主存之间的及时的同步,也就是相当于虚拟机尽可能的帮我们加了个volatile,但是,当CPU被一直占用的时候,同步就会出现不及时,也就出现了后台线程一直不结束的情况。
举个例子,在while循环中sleep一下,程序会很快的结束,sleep方法中并没有同步代码块
public void run() {
int i = 0;
long start = System.nanoTime();
while (!stop) {
i++; try {
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(10);
} catch (InterruptedException e) {
}
} long end = System.nanoTime();
Duration d = Duration.ofNanos(end - start);
System.out.println(d.toMillis() + "ms");
}
再举个栗子,在while循环中做一些耗时但不耗CPU的操作,也会结束的很快,因为这个时候CPU空闲了,JVM就有机会尽快的将主存和栈变量同步
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t = new Thread(new Runnable(){
@Override
public void run() {
int i = 0;
long start = System.nanoTime();
while (!stop) {
i++;
Object[] arr = new Object[1000000];
} long end = System.nanoTime();
Duration d = Duration.ofNanos(end - start);
System.out.println(d.toMillis() + "ms");
}
}); t.start(); TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
stop = true;
}
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