volatile关键字的做用

在java线程并发处理中,有一个关键字volatile的使用目前存在很大的混淆,觉得使用这个关键字,在进行多线程并发处理的时候就能够万事大吉。java

Java语言是支持多线程的,为了解决线程并发的问题,在语言内部引入了 同步块 和 volatile 关键字机制。多线程

synchronized 并发

同步块你们都比较熟悉,经过 synchronized 关键字来实现,全部加上synchronized 和 块语句,在多线程访问的时候,同一时刻只能有一个线程可以用jvm

synchronized 修饰的方法 或者 代码块。ide

 

volatilespa

用volatile修饰的变量,线程在每次使用变量的时候,都会读取变量修改后的最的值。volatile很容易被误用,用来进行原子性操做。线程

 

下面看一个例子,咱们实现一个计数器,每次线程启动的时候,会调用计数器inc方法,对计数器进行加一code

 

执行环境——jdk版本:jdk1.6.0_31 ,内存 :3G   cpu:x86 2.4G对象

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public class Counter {

 

    public static int count = 0;

 

    public static void inc() {

 

        //这里延迟1毫秒,使得结果明显

        try {

            Thread.sleep(1);

        } catch (InterruptedException e) {

        }

 

        count++;

    }

 

    public static void main(String[] args) {

 

        //同时启动1000个线程,去进行i++计算,看看实际结果

 

        for (int i = 0; i < 1000; i++) {

            new Thread(new Runnable() {

                @Override

                public void run() {

                    Counter.inc();

                }

            }).start();

        }

 

        //这里每次运行的值都有可能不一样,可能为1000

        System.out.println("运行结果:Counter.count=" + Counter.count);

    }

}

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运行结果:Counter.count=995

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实际运算结果每次可能都不同,本机的结果为:运行结果:Counter.count=995,能够看出,在多线程的环境下,Counter.count并无指望结果是1000

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不少人觉得,这个是多线程并发问题,只须要在变量count以前加上volatile就能够避免这个问题,那咱们在修改代码看看,看看结果是否是符合咱们的指望

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public class Counter {

 

    public volatile static int count = 0;

 

    public static void inc() {

 

        //这里延迟1毫秒,使得结果明显

        try {

            Thread.sleep(1);

        } catch (InterruptedException e) {

        }

 

        count++;

    }

 

    public static void main(String[] args) {

 

        //同时启动1000个线程,去进行i++计算,看看实际结果

 

        for (int i = 0; i < 1000; i++) {

            new Thread(new Runnable() {

                @Override

                public void run() {

                    Counter.inc();

                }

            }).start();

        }

 

        //这里每次运行的值都有可能不一样,可能为1000

        System.out.println("运行结果:Counter.count=" + Counter.count);

    }

}

运行结果:Counter.count=992

运行结果仍是没有咱们指望的1000,下面咱们分析一下缘由

 

在 java 垃圾回收整理一文中,描述了jvm运行时刻内存的分配。其中有一个内存区域是jvm虚拟机栈,每个线程运行时都有一个线程栈,

线程栈保存了线程运行时候变量值信息。当线程访问某一个对象时候值的时候,首先经过对象的引用找到对应在堆内存的变量的值,而后把堆内存

变量的具体值load到线程本地内存中,创建一个变量副本,以后线程就再也不和对象在堆内存变量值有任何关系,而是直接修改副本变量的值,

在修改完以后的某一个时刻(线程退出以前),自动把线程变量副本的值回写到对象在堆中变量。这样在堆中的对象的值就产生变化了。下面一幅图

描述这写交互

 

java volatile1

 

 

read and load 从主存复制变量到当前工做内存
use and assign  执行代码,改变共享变量值 
store and write 用工做内存数据刷新主存相关内容

其中use and assign 能够屡次出现

可是这一些操做并非原子性,也就是 在read load以后,若是主内存count变量发生修改以后,线程工做内存中的值因为已经加载,不会产生对应的变化,因此计算出来的结果会和预期不同

对于volatile修饰的变量,jvm虚拟机只是保证从主内存加载到线程工做内存的值是最新的

例如假如线程1,线程2 在进行read,load 操做中,发现主内存中count的值都是5,那么都会加载这个最新的值

在线程1堆count进行修改以后,会write到主内存中,主内存中的count变量就会变为6

线程2因为已经进行read,load操做,在进行运算以后,也会更新主内存count的变量值为6

致使两个线程及时用volatile关键字修改以后,仍是会存在并发的状况。

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