對於Java volatile的理解

• • • 一、什麼是volatile
    • 二、什麼是記憶體可見性
    • 三、舉個例子
    • 四、補充一個知識點
    • 五、問題的提出
    • 六、迴歸什麼是記憶體的可見性
    • 七、應用

一、什麼是volatile

簡單來說就是Java併發機制的一個關鍵字，可以協助我們進行併發程式設計，同時也是面試高頻考點。作用於欄位(屬性)，可以保證改變數的記憶體可見性。

二、什麼是記憶體可見性

1.理解記憶體可見性的前提是理解JMM(Java的記憶體模型)，如下圖。
我們知道執行緒在JMM的管理下有自己獨立的記憶體空間，叫做 工作記憶體 ，執行緒的工作記憶體相互隔離不會共享但可以通訊，與之相反的是主記憶體，對各個執行緒資料共享。

2.執行緒的工作過程是怎樣的？
①執行緒從主記憶體copy一份資料到工作記憶體；
②然後線上程內部處理完後；
③資料寫在工作記憶體中；
④把工作記憶體中的資料更新到主記憶體中。

三、舉個例子

x = x+1

1.把x=1copy到執行緒A的工作記憶體；
2.線上程A的工作記憶體處理運算；
3.資料處理完畢，執行緒A的工作記憶體中記錄著x=2，但此時在主記憶體中仍為x=1；
4.最後把執行緒A的工作記憶體記錄的x=2

四、補充一個知識點

Java對於賦值字面量的操作是原子性的，比如說：
int a = 100;，可以直接把100一次性賦值給a。
但是，int b = a; 並不是原子型的操作，因為這裡面需要兩個步驟，首先讀取a的值，然後才把a的值賦給b。

五、問題的提出

從上面的例子，我們大概就知道了，在多執行緒的環境中，資料的操作如果沒有某種保護措施，就有可能產生併發問題。
舉個例子，同樣是：
x = x+1
現在有A、B兩個執行緒執行該程式碼，當A執行緒把x的值copy到工作記憶體，並且完成計算，但是沒有把資料更新到主記憶體，此時在主記憶體中x=1，執行緒B開始工作，把x的值copy到B的工作記憶體…問題很顯然了，此時執行緒B copy的值為x=1

六、迴歸什麼是記憶體的可見性

有了以上知識的疏通，大概就能夠理解什麼是記憶體的可見性了，記憶體的可見性指的是 每次讀取到的變數，一定是最新的資料 ，怎樣來理解呢？
①執行緒處理完的資料及時更新到主存中；
②被其他執行緒處理著的資料禁止被讀取；
而volatile正是Java提供的可以達到保持可見性的目的的關鍵字！

七、應用

可以檢視java.util.concurrent包下的原子類。