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volatile關鍵字作用

獲取 語義 可見性 操作 指令重排序 寫入 strong 修飾 每次

(1)保證可見性:多線程主要圍繞可見性和原子性兩個特性而展開,使用volatile關鍵字修飾的變量,保證了其在多線程之間的可見性,即每次讀取到volatile變量,一定是最新的數據。

當一個共享變量被volatile修飾時,它會保證修改的值會立即被更新到主存,當有其他線程需要讀取時,它會去內存中讀取新值。

而普通的共享變量不能保證可見性,因為普通共享變量被修改之後,什麽時候被寫入主存是不確定的,當其他線程去讀取時,此時內存中可能還是原來的舊值,因此無法保證可見性。

(2)防止指令重排:代碼底層執行不像我們看到的高級語言----Java程序這麽簡單,它的執行是Java代碼-->字節碼-->根據字節碼執行對應的C/C++代碼-->C/C++代碼被編譯成匯編語言-->和硬件電路交互

,現實中,為了獲取更好的性能JVM可能會對指令進行重排序,多線程下可能會出現一些意想不到的問題。使用volatile則會對禁止語義重排序,當然這也一定程度上降低了代碼執行效率。

volatile關鍵字禁止指令重排序有兩層意思:

1)當程序執行到volatile變量的讀操作或者寫操作時,在其前面的操作的更改肯定全部已經進行,且結果已經對後面的操作可見;在其後面的操作肯定還沒有進行;

2)在進行指令優化時,不能將在對volatile變量訪問的語句放在其後面執行,也不能把volatile變量後面的語句放到其前面執行。

觀察加入volatile關鍵字和沒有加入volatile關鍵字時所生成的匯編代碼發現,加入volatile關鍵字時,會多出一個lock前綴指令

lock前綴指令實際上相當於一個內存屏障(也成內存柵欄),內存屏障會提供3個功能:

1)它確保指令重排序時不會把其後面的指令排到內存屏障之前的位置,也不會把前面的指令排到內存屏障的後面;即在執行到內存屏障這句指令時,在它前面的操作已經全部完成;

2)它會強制將對緩存的修改操作立即寫入主存;

3)如果是寫操作,它會導致其他CPU中對應的緩存行無效。

volatile關鍵字作用