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java中的volatile

發布時間:2022-08-20 20:46:13

java中volatile修飾的變數有什麼特徵

volatile是一個類型修飾符,它是被設計用來修飾被不同線程訪問和修改的變數,可以被非同步的線程所修改。
final必須對它賦予初值並且不能修改它。
對比就知道兩個修飾符是沖突的,放一起是要干什麼呢?

⑵ java里volatile關鍵字有什麼特性

Java語言中關鍵字 volatile 被稱作輕量級的 synchronized,與synchronized相比,volatile編碼相對簡單且運行的時的開銷較少,但能夠正確合理的應用好 volatile 並不是那麼的容易,因為它比使用鎖更容易出錯,接下來本文主要介紹 volatile 的使用准則,以及使用過程中需注意的地方。

為何使用volatile?

(1)簡易性:在某些需要同步的場景下使用volatile變數要比使用鎖更加簡單

(2)性能:在某些情況下使用volatile同步機制的性能要優於鎖

(3)volatile操作不會像鎖一樣容易造成阻塞

volatile特性

(1)volatile 變數具有 synchronized 的可見性特性,及如果一個欄位被聲明為volatile,java線程內存模型確保所有的線程看到這個變數的值是一致的

(2)禁止進行指令重排序

(3)不保證原子性

註:

① 重排序:重排序通常是編譯器或運行時環境為了優化程序性能而採取的對指令進行重新排序執行的一種手段

② 原子性:不可中斷的一個或一系列操作

③ 可見性:鎖提供了兩種主要特性:互斥和可見性,互斥即一次只允許一個線程持有某個特定的鎖,因此可使用該特性實現對共享數據的協調訪問協議,這樣,一次就只有一個線程能夠使用該共享數據。可見性要更加復雜一些,它必須確保釋放鎖之前對共享數據做出的更改對於隨後獲得該鎖的另一個線程是可見的。

volatile的實現原理

如果對聲明了volatile的變數進行寫操作,JVM就會向處理器發送一條Lock前綴的指令,該Lock指令會使這個變數所在緩存行的數據回寫到系統內存,根據緩存一致性協議,每個處理器都會通過嗅探在匯流排上傳輸的數據來檢查自己緩存的值是否已過期,當處理器發現自己的緩存行對應的地址被修改,就會將當前處理器的緩存行設置成無效狀態,在下次訪問相同內存地址時,強制執行緩存行填充。

正確使用volatile的場景

volatile 主要用來解決多線程環境中內存不可見問題。對於一寫多讀,是可以解決變數同步問題,但是如果多寫,就無法解決線程安全問題。如:

1、不適合使用volatile的場景(非原子性操作)

(1)反例

private static volatile int nextSerialNum = 0;

public static long generateSerialNum() {

return nextSerialNum++;

}

這個方法的目的是要確保每次調用都返回不同的自增值,然而結果並不理想,問題在於增量操作符(++)不是原子操作,實際上它是一個由讀取-修改-寫入操作序列組成的組合操作,如果第二個線程在第一個線程讀取舊值和寫回新值期間讀取這個域,第二個線程與第一個線程就會讀取到同一個值。

(2)正例

其實面對上面的反例場景可以使用JDK1.5 java.util.concurrent.atomic中提供的原子包裝類型來保證原子性操作

private static AtomicInteger nextSerialNum = new AtomicInteger(0);

public static long generateSerialNum() {

return nextSerialNum.getAndIncrement();

}

2、適合使用volatile的場景

在日常工作當中volatile大多被在狀態標志的場景當中,如:

要通過一個線程來終止另外一個線程的場景

(1)反例

private static boolean stopThread;

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

Thread th = new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

int i = 0;

while (!stopThread) {

i++;

}

}

});

th.start();

TimeUnit.SECONDS.sleep(2);

stopThread = true;

}

運行後發現該程序根本無法終止循環,原因是,java語言規范並不保證一個線程寫入的值對另外一個線程是可見的,所以即使主線程main函數修改了共享變數stopThread狀態,但是對th線程並不一定可見,最終導致循環無法終止。

(2)正例

private static volatile boolean stopThread;

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

Thread th = new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

int i = 0;

while (!stopThread) {

i++;

}

}

});

th.start();

TimeUnit.SECONDS.sleep(2);

stopThread = true;

}

通過使用關鍵字volatile修飾共享變數stopThread,根據volatile的可見性原則可以保證主線程main函數修改了共享變數stopThread狀態後對線程th來說是立即可見的,所以在兩秒內線程th將停止循環。

⑶ java中volatile怎麼使用的

我的理解是, volatile關鍵字,保證此變數對所有線程的可見性,每條線程使用此類型變數前都需要先刷新。
放到線程A中
boolean a;
boolean b;
a=bChanged;
b=!bChanged;
System.out.println(a);
System.out.println(b);
if (a==b) {
System.out.println(111);
System.exit(0);
}
bchange==!bchange,因為有Volatile的存在,讀取都會從主存中讀取,但是讀取bchange的時候可能是true,但線程b改變後,導致第二個!bchange讀取的值是改變過後的值
線程安全必須滿足原子性,可見性,有序性,Voliate只能保證可見性和有序性。無法滿足操作是原子性

⑷ volatile關鍵字的作用是什麼

volatile在Java並發編程中常用於保持內存可見性和防止指令重排序。

內存可見性(MemoryVisibility):所有線程都能看到共享內存的最新狀態。

防止指令重排:在基於偏序關系的Happens-Before內存模型中,指令重排技術大大提高了程序執行效率,但同時也引入了一些問題。

volatile保持內存可見性的特殊規則:read、load、use動作必須連續出現;assign、store、write動作必須連續出現;每次讀取前必須先從主內存刷新最新的值。

每次寫入後必須立即同步回主內存當中。也就是說,volatile關鍵字修飾的變數看到的隨時是自己的最新值。在線程1中對變數v的最新修改,對線程2是可見的。

volatile防止指令重排的策略:在每個volatile寫操作的前面插入一個StoreStore屏障;在每個volatile寫操作的後面插入一個StoreLoad屏障。

在每個volatile讀操作的後面插入一個LoadLoad屏障;在每個volatile讀操作的後面插入一個LoadStore屏障。注意:只有在Happens-Before內存模型中才會出現這樣的指令重排序問題。

⑸ java中volatile的作用

家法裡面的這個的話,它的作用就是說進行編程,然後它變成了過程中有一個糾錯功能,然後可以根據這個糾錯關了,然後進行連接就可以了。

⑹ java編程,如何徹底理解volatile關鍵字

非java程序員,不過volatile在其他語言中也存在,簡單說下。
1,volatile只在多線程程序中有意義。
2,為了提高性能,編譯器工作時會進行一些優化,如指令排序,甚至跳過一些指令。如:
var
a=1;
a=2;
a=3;
編譯後的結果可能就只執行
a
=
3
3,程序運行時,普通變數會有緩存機制(如cpu緩存、線程本地緩存等),程序讀取時先從緩存讀取,所以多線程的程序運行時可能存在臟讀問題。即第一個線程已經修改了變數值,但第二個線程還在使用緩存中的舊數據。
volatile的作用就是告訴編譯器,不要對使用該變數的代碼進行優化,每次讀寫操作都訪問變數的原始數據。

⑺ Java中的volatile關鍵是什麼作用怎樣使用它在Java中它跟synchronized方

volatile修飾的成員變數在每次被線程訪問時,都強迫從共享內存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享內存。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。

⑻ java的volatile是什麼意思

volatile修飾的成員變數在每次被線程訪問時,都強迫從共享內存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享內存。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。
java語言規范中指出:為了獲得最佳速度,允許線程保存共享成員變數的私有拷貝,而且只當線程進入或者離開同步代碼塊時才與共享成員變數的原始值對比。
這樣當多個線程同時與某個對象交互時,就必須要注意到要讓線程及時的得到共享成員變數的變化。
而volatile關鍵字就是提示vm:對於這個成員變數不能保存它的私有拷貝,而應直接與共享成員變數交互。
使用建議:在兩個或者更多的線程訪問的成員變數上使用volatile。當要訪問的變數已在synchronized代碼塊中,或者為常量時,不必使用。
由於使用volatile屏蔽掉了vm中必要的代碼優化,所以在效率上比較低,因此一定在必要時才使用此關鍵字。
就跟c中的一樣
禁止編譯器進行優化~~~~

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