每個學習多線程的Java程序員都必須掌握的volatile關鍵字解析

volatile基本介紹

volatile可以看成是synchronized的一種輕量級的實現,但volatile並不能完全代替synchronized,volatile有synchronized可見性的特性,但沒有synchronized原子性的特性。可見性即用volatile關鍵字修飾的成員變量表明該變量不存在工作線程的副本,線程每次直接都從主內存中讀取,每次讀取的都是最新的值,這也就保證了變量對其他線程的可見性。另外,使用volatile還能確保變量不能被重排序,保證了有序性。

volatile只用修飾一個成員變量,如:private volatile balance;

volatile比synchronized編程更容易且開銷更小,但具有一點的使用侷限性,使用要相當小心,不能當鎖使用。volatile不會像synchronized一樣阻塞程序,如果是讀操作遠多於寫操作的情況可以建議使用volatile,它會有更好的性能。

volatile使用場景

如果正確使用volatile的話,必須依賴下以下種條件:

1、對變量的寫操作不依賴當前變量的值;

2、該變量沒有包含在其他變量的不變式中。

第1個條件就說明了volatile不是原子性的操作,不能使用n++類似的計數器,它不是線程安全的。

一、狀態的改變

有些場景肯定會有狀態的改變,完成一個主線程的停止等。首先我們開啓了一個無限循環的主線程,判斷變量isStop變量是否爲true,如果true的話就退出程序,否則就一直循環,所以這個isStop的值是別的線程改變的。

每個學習多線程的Java程序員都必須掌握的volatile關鍵字解析

上面這段程序如果不加volatile的話會一直卡在循環,此時的線程拿到的值永遠爲false,加了volatile3秒後就輸出stop,所以這段程序很好的解釋了可見性的特點。

二、讀多寫少的情況

假設這樣一種場景,有N個線程在讀取變量的值,只有一個線程寫變量的值,這時候就能保證讀線程的可見性,又能保證寫線程的線程安全問題。

像n++不是原子類的操作,其實可以通過synchronized對寫方法鎖住,再用volatile修飾變量,這樣就保證了讀線程對變量的可見性,又保證了變量的原子性。

每個學習多線程的Java程序員都必須掌握的volatile關鍵字解析

如果n不加volatile,程序將一直循環,不能輸出stop,也就是此時的線程拿到的值永遠爲0。當然不加volatile,對獲取n的方法進行synchronized修飾也是能及時獲取最新值的,但是性能會遠低於volatile。

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