volatile 的那点小事儿
程序员文章站
2022-05-07 08:17:37
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先简单回忆下基础知识,Java 中内存模型的三大特性:原子、有序、可见:
- 原子性:即一个操作要么成功,要么失败,没有第三种状态
- 有序性:编译器和处理器在执行代码的时候,会将没有强依赖的多个指令进行重新排序,来提高执行效率,比如耗时长的放前面,趁机做些别的小操作等等
- 可见性:线程从内存中访问变量,是先将变量从主内存拷贝到线程的工作内存中(高速缓存或者寄存器),再进行操作。那么在多线程场景下,就有可能出现线程A刚拷贝了个变量,线程B就将主内存的变量更新了,而此时线程A的变量就不是最新的了,这就是不可见
volatile 关键字保证了并发环境下的有序(内存屏障禁止重排)和可见(MESI 协议缓存行失效),但并没有保证原子性。
所以在进行并发计算的时候,不能只使用 volatile,要结合 synchronized 或者使用原子类。
下面看两个栗子:
/**
* @Author Joy
* @Date 2021/8/28
* @Desc volatile 无法保证并发计算安全,解决方法:increse 加上 synchronized 修饰
*/
public class VolatileTest_Unsafe {
private static volatile int vol = 0;
public static void increse() {
vol++;
}
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
new Thread(() -> {
for (int j = 0; j < 1000; j++) {
increse();
}
}).start();
}
while (Thread.activeCount() > 2) {
Thread.yield();
}
System.out.println(vol);
}
}
上面程序的答案并不是100,000,对increse加上synchronized修饰,或者使用原子类都可以解决这个问题:
/**
* @Author Joy
* @Date 2021/8/28
* @Desc 原子类保证线程安全
*/
public class AtomicIntegerTest_Safe {
private static AtomicInteger atomic = new AtomicInteger(0);
public static void increse() {
atomic.getAndIncrement();
}
public static void main(String[] args) {
for (int i = 0; i < 100; i++) {
new Thread(() -> {
for (int j = 0; j < 1000; j++) {
increse();
}
}).start();
}
while (Thread.activeCount() > 2) {
Thread.yield();
}
System.out.println(atomic);
}
}
解释下 while (Thread.activeCount() > 2)
这行,它的作用是等待主线程外的线程都结束,但是在IDEA中运行的话,如果是 RUN 需要改成2,如果是 DEBUG 就是1。
因为最后除了 main 线程,在 IDEA 里还会存在一个Monitor Ctrl-Break 的线程,它使用了 socket 来监控 IDEA 的命令。
感兴趣的可以看下:https://blog.lzys.cc/p/2124223.html