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Java關鍵字系列 — volatile、synchronized、lock

阿新 • • 發佈：2019-01-24

volatile、synchronized和lock是Java應對併發程式設計提出的三個比較常用的關鍵字，下面具體講一下三個關鍵字的特徵、具體應用場景。

volatile

控制層面
記憶體和CPU快取記憶體

控制機制
控制主記憶體和CPU快取記憶體的一致性，當一個執行緒更改了某個記憶體變數時，會強制更新主記憶體，並通知其他CPU從主記憶體中重新獲取變數值。

應用場景
1. 對變數的寫操作不依賴於當前值
2. 該變數沒有包含在具有其他變數的不變式中

補充描述
一旦一個共享變數（類的成員變數、類的靜態成員變數）被volatile修飾之後，那麼就具備了兩層語義：
1. 可見性： 一個執行緒修改了某個變數的值，這新值對其他執行緒來說是立即可見的。
2. 有序性：禁止進行指令重排序

synchronized

控制層面
JVM層面

控制機制
控制某個方法的執行者或者是某個變數的擁有者。如果是方法鎖，則同一時間只能有一個執行緒使用該方法，其他執行緒阻塞；如果是物件所，則哪個執行緒最先擁有鎖物件，則哪個執行緒先執行，其他執行緒阻塞。

應用場景
1. 需要保證系統的原子性
2. 鎖資源競爭不是很激烈

lock

控制層面
CPU匯流排

控制機制
控制執行緒的執行的CPU，在匯流排之下只允許一個執行緒的CPU可以訪問某個記憶體，當某個執行緒執行結束之後其他執行緒才能訪問變數資源

應用場景
1. 需要保證系統的原子性
2. 鎖資源競爭相對較激烈

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