What is volatile?

What is volatile？

一次偶然的机会（java多线程电梯做业寻求多个进程分享变量的方法），接触到了volatile，所以我查阅了相关的材料，对这部分作了一些了解，在这里和你们分享一下。

首先，咱们先来聊一聊几个概念

一、What is reorder

编译器和JVM经过改变程序的处理顺序来优化程序，用于提升程序性能的方式。

多线程程序设计中，重排序会致使运行错误。

举个栗子：

class Compare {
    private int x = 0;
    private int y = 0;
    
    public void write() {
        x = 100;
        y = 50;
   }
    
    public boolean compare() {
        return x<y
   }
}
​
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        final Compare com = new Compare();
        new Thread() {
            public void run() {
                com.write();
           }
       }.start();
        new Thread() {
            public void run() {
                com.read();
           }
       }.start();
   }
}

让人吃惊的是，x<y竟然真的存在true的状况

缘由就在于重排序

编译器的优化策略可能会改变x,y的赋值顺序，致使x<y

显然，咱们能够经过synchronized来解决这个问题

二、What is visibility

线程A将某个值写入字段x，线程B读到了这个值

多线程中的可见性问题来源于normal read/write操做是经过缓存在执行的，read到的不必定是最新值，write的也不必定当即对其余线程可见

而synchronized是解决这一问题的有效方法，相信你们也并不陌生，具体用法能够参考个人另外一篇博客

其实，volatile也是一种不错的方法

 

三、What is atomicity

不可分割的操做，例如某线程正在执行synchronized方法，其余线程没法进入该方法，从多线程的角度，这就是原子操做。

Java定义了一些原子操做：primitive type(char、int)的赋值和引用，对象等引用类型的赋值和引用

可是long与double的操做不是原子的,在线程共享时须要放入synchronized

 

now,进入正题

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Volatile

Make sure that a given variable is read directly from main memory and always written back to main memory when updated

volatile具备同步处理（参考sunchronization）和对long和double的原子操做这两种功能

同步处理

一、若是线程A向volatile字段写入的值对线程B可见，那么以前向其余字段写入的值都是对B可见

二、向volatile字段读取和写入先后不会发生重排序

看到这里，咱们发现重排序和可见性的问题好像都被volatile解决了

在这里，咱们来看一段代码，深刻理解一下同步处理

class TryVolatile {
    private int num = 0;
    private volatile boolean valid = false;
    
    public void write() {
        num = 1;
        valid = true;
        /*
         *一、不会被重排序
         *二、线程B中valid会为true
         *三、线程B可能出现num=1
         */
   }
    
    public void read() {
        if (valid) {
            System.out.println(this.num);
       }
   }
}
​
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        final tryVolatile = new TryVolatile;
        new Thread() {
            public void run() {
                tryVolatile.write();
           }
       }.start();
        new Thread() {
            public void run() {
                tryVolatie.read();
           }
       }.start();
   }
}

总结一下volatile的使用：

一、volatile字段赋值语句位置很重要！！！（能够运行上面的代码观察

二、volatile不会进行线程互斥处理（volatile字段不会进入等待队列

三、访问volatile字段会产生性能开销（参考synchronized

 

对long和double的原子操做

tip:

java.util.concurrent.atomic包提供了原子操做编程的类，例如AtomicInteger、AtomicLong、AtomicIntegerArray等，都是经过封装volatile获得的