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java中的volatile

发布时间:2022-08-20 20:46:13

java中volatile修饰的变量有什么特征

volatile是一个类型修饰符,它是被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量,可以被异步的线程所修改。
final必须对它赋予初值并且不能修改它。
对比就知道两个修饰符是冲突的,放一起是要干什么呢?

⑵ java里volatile关键字有什么特性

Java语言中关键字 volatile 被称作轻量级的 synchronized,与synchronized相比,volatile编码相对简单且运行的时的开销较少,但能够正确合理的应用好 volatile 并不是那么的容易,因为它比使用锁更容易出错,接下来本文主要介绍 volatile 的使用准则,以及使用过程中需注意的地方。

为何使用volatile?

(1)简易性:在某些需要同步的场景下使用volatile变量要比使用锁更加简单

(2)性能:在某些情况下使用volatile同步机制的性能要优于锁

(3)volatile操作不会像锁一样容易造成阻塞

volatile特性

(1)volatile 变量具有 synchronized 的可见性特性,及如果一个字段被声明为volatile,java线程内存模型确保所有的线程看到这个变量的值是一致的

(2)禁止进行指令重排序

(3)不保证原子性

注:

① 重排序:重排序通常是编译器或运行时环境为了优化程序性能而采取的对指令进行重新排序执行的一种手段

② 原子性:不可中断的一个或一系列操作

③ 可见性:锁提供了两种主要特性:互斥和可见性,互斥即一次只允许一个线程持有某个特定的锁,因此可使用该特性实现对共享数据的协调访问协议,这样,一次就只有一个线程能够使用该共享数据。可见性要更加复杂一些,它必须确保释放锁之前对共享数据做出的更改对于随后获得该锁的另一个线程是可见的。

volatile的实现原理

如果对声明了volatile的变量进行写操作,JVM就会向处理器发送一条Lock前缀的指令,该Lock指令会使这个变量所在缓存行的数据回写到系统内存,根据缓存一致性协议,每个处理器都会通过嗅探在总线上传输的数据来检查自己缓存的值是否已过期,当处理器发现自己的缓存行对应的地址被修改,就会将当前处理器的缓存行设置成无效状态,在下次访问相同内存地址时,强制执行缓存行填充。

正确使用volatile的场景

volatile 主要用来解决多线程环境中内存不可见问题。对于一写多读,是可以解决变量同步问题,但是如果多写,就无法解决线程安全问题。如:

1、不适合使用volatile的场景(非原子性操作)

(1)反例

private static volatile int nextSerialNum = 0;

public static long generateSerialNum() {

return nextSerialNum++;

}

这个方法的目的是要确保每次调用都返回不同的自增值,然而结果并不理想,问题在于增量操作符(++)不是原子操作,实际上它是一个由读取-修改-写入操作序列组成的组合操作,如果第二个线程在第一个线程读取旧值和写回新值期间读取这个域,第二个线程与第一个线程就会读取到同一个值。

(2)正例

其实面对上面的反例场景可以使用JDK1.5 java.util.concurrent.atomic中提供的原子包装类型来保证原子性操作

private static AtomicInteger nextSerialNum = new AtomicInteger(0);

public static long generateSerialNum() {

return nextSerialNum.getAndIncrement();

}

2、适合使用volatile的场景

在日常工作当中volatile大多被在状态标志的场景当中,如:

要通过一个线程来终止另外一个线程的场景

(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;

}

运行后发现该程序根本无法终止循环,原因是,java语言规范并不保证一个线程写入的值对另外一个线程是可见的,所以即使主线程main函数修改了共享变量stopThread状态,但是对th线程并不一定可见,最终导致循环无法终止。

(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;

}

通过使用关键字volatile修饰共享变量stopThread,根据volatile的可见性原则可以保证主线程main函数修改了共享变量stopThread状态后对线程th来说是立即可见的,所以在两秒内线程th将停止循环。

⑶ java中volatile怎么使用的

我的理解是, volatile关键字,保证此变量对所有线程的可见性,每条线程使用此类型变量前都需要先刷新。
放到线程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,因为有Volatile的存在,读取都会从主存中读取,但是读取bchange的时候可能是true,但线程b改变后,导致第二个!bchange读取的值是改变过后的值
线程安全必须满足原子性,可见性,有序性,Voliate只能保证可见性和有序性。无法满足操作是原子性

⑷ volatile关键字的作用是什么

volatile在Java并发编程中常用于保持内存可见性和防止指令重排序。

内存可见性(MemoryVisibility):所有线程都能看到共享内存的最新状态。

防止指令重排:在基于偏序关系的Happens-Before内存模型中,指令重排技术大大提高了程序执行效率,但同时也引入了一些问题。

volatile保持内存可见性的特殊规则:read、load、use动作必须连续出现;assign、store、write动作必须连续出现;每次读取前必须先从主内存刷新最新的值。

每次写入后必须立即同步回主内存当中。也就是说,volatile关键字修饰的变量看到的随时是自己的最新值。在线程1中对变量v的最新修改,对线程2是可见的。

volatile防止指令重排的策略:在每个volatile写操作的前面插入一个StoreStore屏障;在每个volatile写操作的后面插入一个StoreLoad屏障。

在每个volatile读操作的后面插入一个LoadLoad屏障;在每个volatile读操作的后面插入一个LoadStore屏障。注意:只有在Happens-Before内存模型中才会出现这样的指令重排序问题。

⑸ java中volatile的作用

家法里面的这个的话,它的作用就是说进行编程,然后它变成了过程中有一个纠错功能,然后可以根据这个纠错关了,然后进行连接就可以了。

⑹ java编程,如何彻底理解volatile关键字

非java程序员,不过volatile在其他语言中也存在,简单说下。
1,volatile只在多线程程序中有意义。
2,为了提高性能,编译器工作时会进行一些优化,如指令排序,甚至跳过一些指令。如:
var
a=1;
a=2;
a=3;
编译后的结果可能就只执行
a
=
3
3,程序运行时,普通变量会有缓存机制(如cpu缓存、线程本地缓存等),程序读取时先从缓存读取,所以多线程的程序运行时可能存在脏读问题。即第一个线程已经修改了变量值,但第二个线程还在使用缓存中的旧数据。
volatile的作用就是告诉编译器,不要对使用该变量的代码进行优化,每次读写操作都访问变量的原始数据。

⑺ Java中的volatile关键是什么作用怎样使用它在Java中它跟synchronized方

volatile修饰的成员变量在每次被线程访问时,都强迫从共享内存中重读该成员变量的值。而且,当成员变量发生变化时,强迫线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻,两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。

⑻ java的volatile是什么意思

volatile修饰的成员变量在每次被线程访问时,都强迫从共享内存中重读该成员变量的值。而且,当成员变量发生变化时,强迫线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻,两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。
java语言规范中指出:为了获得最佳速度,允许线程保存共享成员变量的私有拷贝,而且只当线程进入或者离开同步代码块时才与共享成员变量的原始值对比。
这样当多个线程同时与某个对象交互时,就必须要注意到要让线程及时的得到共享成员变量的变化。
而volatile关键字就是提示vm:对于这个成员变量不能保存它的私有拷贝,而应直接与共享成员变量交互。
使用建议:在两个或者更多的线程访问的成员变量上使用volatile。当要访问的变量已在synchronized代码块中,或者为常量时,不必使用。
由于使用volatile屏蔽掉了vm中必要的代码优化,所以在效率上比较低,因此一定在必要时才使用此关键字。
就跟c中的一样
禁止编译器进行优化~~~~

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