Java并發編程之關鍵字volatile的示例分析

這篇文章給大家分享的是有關Java并發編程之關鍵字volatile的示例分析的內容。小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，一起跟隨小編過來看看吧。

一、作用

被 volatile 修飾的變量

1.保證了不同線程對該變量操作的內存可見性

2.禁止指令重排序

二、可見性

Java 內存模型（Java Memory Model） 是 Java 虛擬機定義的一種規范，即每個線程都有自己的工作空間，線程對變量的操作都在線程的工作內存中完成，再同步到主存中，這樣可能會導致不同的線程對共享變量的操作，在各自線程工作空間內不一樣的問題。

而用 volatile 修飾的變量，線程對該變量的修改，會立刻刷新到主存，其它線程讀取該變量時，會重新去主存讀取新值。

三、有序性

CPU 為了提供程序的運行效率，會對代碼的執行順序進行重排，因此代碼中各個語句的先后執行順序有可能會變化，但是它會保證程序最終執行結果與代碼順序執行結果一致。

指令重排序會考慮數據之間的依賴性，不會影響單個線程內程序的執行結果

c = 2 可能在 a = 1之前執行

int a = 1;
int c = 2;

volatile 修飾的變量具有有序性，即被 volatile 修飾的變量，在其前面的操作與在其后面的操作的執行順序不能打亂。

int a= 1;
volatile b = 2;
int c = 2;

a = 1 一定在 c = 2 前面執行，volatile 的作用好像在兩者之間插入了一個內存屏障

對于 volatile 的有序性應用，一般常用 double-check 的單例模式來說明

public class Singleton {
	private Singleton(){}

	private static volatile Singleton singleton;
	
	public static Singleton getSingleton(){
		if (singleton == null){
			synchronized(Singleton.class){
				if (singleton == null){
					singleton = new Singleton();
				}
			}
		}
		return singleton		
	}
}

singleton = new Singleton(); 分為 3 步

1.new Singleton() 開辟堆內存空間

2.初始化 singleton 對象

3.將 singleton 對象指向堆內存地址

第 3 步可能在第 2 步之前執行，那么其它線程可能得到為初始化完成的 singleton 對象，造成異常。

四、happens-before

• 程序順序規則： 一個線程中的每個操作，happens-before于該線程中的任意后續操作

• 監視器鎖規則：對一個線程的解鎖，happens-before 于隨后對這個線程的加鎖

• volatile 變量規則： 對一個 volatile 域的寫，happens-before 于后續對這個 volatile 域的讀

• 傳遞性：如果 A happens-before B ,且 B happens-before C, 那么 A happens-before C

• start()規則： 如果線程A執行操作ThreadB_start()(啟動線程B) , 那么A線程的ThreadB_start()happens-before 于B中的任意操作

• join()原則： 如果A執行ThreadB.join()并且成功返回，那么線程B中的任意操作happens-before于線程A從ThreadB.join()操作成功返回。

• interrupt()原則： 對線程interrupt()方法的調用先行發生于被中斷線程代碼檢測到中斷事件的發生，可以通過Thread.interrupted()方法檢測是否有中斷發生

• finalize()原則：一個對象的初始化完成先行發生于它的finalize()方法的開始

五、與 Synchronized 對比

1.volatile 只能作用于變量，synchronized 可以作用于變量，方法，代碼塊

2.volatile 不保證原子性，synchronized 可以保證

3.訪問 volatile 修飾的變量不會阻塞，synchronized 可能會

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