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Java:那些鮮為人知的關鍵字volatile

前言

Java中,Javavolatile關鍵字十分重要
本文全面 & 詳細解析volatile關鍵字,希望你們會喜歡


目錄


1. 定義

Java 中的1個關鍵字 / 修飾符


2. 作用

保證 被 volatile修飾的共享變數 的可見性 & 有序性,但不保證原子性


3. 具體描述

下面,我將詳細講解 volatile是如何保證 “共享變數 的可見性 & 有序性,但不保證原子性”的具體原理

儲備知識:原子性、可見性 & 有序性

3.1 保證可見性

  • 具體描述

volatile修飾的屬性保證每次讀取都能讀到最新的值

但不會 & 無法更新已經讀了的值

  • 原理

執行緒A在工作記憶體中修改的共享屬性值會立即重新整理到主存,執行緒B/C/D每次通過讀寫柵欄來達到類似於直接從主存中讀取屬性值

                         1.只是類似,網上有些說volatile修飾的變數讀寫直接在主存中操作,這種說法是不對的,只是表現出類似                                的行為
                         2.讀寫柵欄是一條CPU指令;插入一個讀寫柵欄 = 告訴CPU & 編譯器先於這個命令的必須先執行,後於                                 這個命令的必須後執行(有序性)
                         3.讀寫柵欄另一個作用是強制更新一次不同CPU的快取。例如,一個寫柵欄會 把這個柵欄前寫入的資料刷                              新到快取,以此保證可見性

3.2 保證有序性

  • 具體描述

當對volatile修飾的屬性進行讀/寫操作時,其前面的程式碼必須已執行完成 & 結果對後續的操作可見

  • 原理

重排序時,以volatile修飾屬性的讀/寫操作程式碼行為分界線,讀/寫操作前面的程式碼不許排序到後面,後面同理不許排序到前面。由此保證有序性

3.3 不保證原子性

  • 具體描述

volatile修飾的屬性若在修改前已讀取了值,那麼修改後,無法改變已經複製到工作記憶體的值

即無法阻止併發的情況

  • 原理
// 變數a 被volatile修飾 
volatile static int a=0;
a++;
// 包含了2步操作:1 = 讀取a、2= 執行a+1 & 將a+1結果賦值給a
// 設:執行緒A、B同時執行以下語句,執行緒A執行完第1步後被掛起、執行緒B執行了a++,那麼主存中a的值為1
// 但執行緒A的工作記憶體中還是0,由於執行緒A之前已讀取了a的值 = 0,執行a++後再次將a的值重新整理到主存 = 1
// 即 a++執行了2次,但2次都是從0變為1,故a的值最終為1


4. 應用場景

由於volatile保證可見性和有序性,被volatile修飾的共享屬性一般併發讀/寫沒有問題,可看做是一種輕量級的synchronized實現

關於synchronized的講解具體請看文章:Java:這是一份全面 & 詳細的 Synchronized關鍵字 學習指南

至此,關於Java中的volatile關鍵字講解完畢。


5. 總結

  • 本文主要講解了Javavolatile關鍵字,其作用為 保證 “共享變數 的可見性 & 有序性,具體總結如下:

 

本文原文地址:https://blog.csdn.net/carson_ho/article/details/83780349