Java中volatile关键字的作用与用法详解

volatile这个关键字可能很多朋友都听说过,或许也都用过。在Java 5之前,它是一个备受争议的关键字,因为在程序中使用它往往会导致出人意料的结果。在Java 5之后,volatile关键字才得以重获生机。

volatile 关键字作用是,使系统中所有线程对该关键字修饰的变量共享可见,可以禁止线程的工作内存对volatile修饰的变量进行缓存。

volatile 2个使用场景:

1.可见性:Java提供了volatile关键字来保证可见性。

  当一个共享变量被volatile修饰时,它会保证修改的值会立即被更新到主存,当有其他线程需要读取时,它会去内存中读取新值。

  而普通的共享变量不能保证可见性,因为普通共享变量被修改之后,什么时候被写入主存是不确定的,当其他线程去读取时,此时内存中可能还是原来的旧值,因此无法保证可见性。

  另外,通过synchronized和Lock也能够保证可见性,synchronized和Lock能保证同一时刻只有一个线程获取锁然后执行同步代码,并且在释放锁之前会将对变量的修改刷新到主存当中。因此可以保证可见性。

先看一段代码,假如线程1先执行,线程2后执行:

//线程1
boolean stop = false;
while(!stop){
doSomething();
}
//线程2
stop = true;

  这段代码是很典型的一段代码,很多人在中断线程时可能都会采用这种标记办法。但是事实上,这段代码会完全运行正确么?即一定会将线程中断么?不一定,也许在大多数时候,这个代码能够把线程中断,但是也有可能会导致无法中断线程(虽然这个可能性很小,但是只要一旦发生这种情况就会造成死循环了)。

  下面解释一下这段代码为何有可能导致无法中断线程。在前面已经解释过,每个线程在运行过程中都有自己的工作内存,那么线程1在运行的时候,会将stop变量的值拷贝一份放在自己的工作内存当中。

  那么当线程2更改了stop变量的值之后,但是还没来得及写入主存当中,线程2转去做其他事情了,那么线程1由于不知道线程2对stop变量的更改,因此还会一直循环下去。

  但是用volatile修饰之后就变得不一样了:

  第一:使用volatile关键字会强制将修改的值立即写入主存;

  第二:使用volatile关键字的话,当线程2进行修改时,会导致线程1的工作内存中缓存变量stop的缓存行无效(反映到硬件层的话,就是CPU的L1或者L2缓存中对应的缓存行无效);

  第三:由于线程1的工作内存中缓存变量stop的缓存行无效,所以线程1再次读取变量stop的值时会去主存读取。

  那么在线程2修改stop值时(当然这里包括2个操作,修改线程2工作内存中的值,然后将修改后的值写入内存),会使得线程1的工作内存中缓存变量stop的缓存行无效,然后线程1读取时,发现自己的缓存行无效,它会等待缓存行对应的主存地址被更新之后,然后去对应的主存读取最新的值。

  那么线程1读取到的就是最新的正确的值。

2.保证有序性

volatile boolean inited = false;
//线程1:
context = loadContext();
inited = true;
//线程2:
while(!inited ){
sleep()
}
doSomethingwithconfig(context);

确保context已经初始化完成。

3.double check

class Singleton{
private volatile static Singleton instance = null;
private Singleton() {
}
public static Singleton getInstance() {
if(instance==null) {
synchronized (Singleton.class) {
if(instance==null)
instance = new Singleton();
}
}
return instance;
}
}

以上所述是小编给大家介绍的Java中volatile关键字的作用与用法详解,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对我们网站的支持!

时间: 2016-09-28

volatile可见性的一些认识和论证

一.前言 volatile的关键词的使用在JVM内存模型中已是老生常谈了,这篇文章主要结合自己对可见性的一些认识和一些直观的例子来谈谈volatile.文章正文大致分为三部分,首先会介绍一下happen-before,接着讲解volatile的一些使用场景,最后会附上一些例子来论证使用与不使用volatile的区别. 二.happen-before 对操作系统有认识的同学一定知道,CPU一般有三级缓存,在与内存交互的时候,存在缓存与内存的更新问题,其次CPU在读取指令的时候,会做一些指令重排序的

详解Java线程编程中的volatile关键字的作用

1.volatile关键字的两层语义 一旦一个共享变量(类的成员变量.类的静态成员变量)被volatile修饰之后,那么就具备了两层语义: 1)保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性,即一个线程修改了某个变量的值,这新值对其他线程来说是立即可见的. 2)禁止进行指令重排序. 先看一段代码,假如线程1先执行,线程2后执行: //线程1 boolean stop = false; while(!stop){ doSomething(); } //线程2 stop = true; 这段代码是很典型

java多线程中的volatile和synchronized用法分析

本文实例分析了java多线程中的volatile和synchronized用法.分享给大家供大家参考.具体实现方法如下: 复制代码 代码如下: package com.chzhao; public class Volatiletest extends Thread { private static int count = 0; public void run() {         count++;     } public static void main(String[] args) {  

深度解析Java中volatile的内存语义实现以及运用场景

volatile内存语义的实现 下面,让我们来看看JMM如何实现volatile写/读的内存语义. 前文我们提到过重排序分为编译器重排序和处理器重排序.为了实现volatile内存语义,JMM会分别限制这两种类型的重排序类型.下面是JMM针对编译器制定的volatile重排序规则表: 举例来说,第三行最后一个单元格的意思是:在程序顺序中,当第一个操作为普通变量的读或写时,如果第二个操作为volatile写,则编译器不能重排序这两个操作. 从上表我们可以看出: 当第二个操作是volatile写时,

深入解析Java中volatile关键字的作用

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,以为使用这个关键字,在进行多线程并发处理的时候就可以万事大吉. 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. synchronized 同步块大家都比较熟悉,通过 synchronized 关键字来实现,所有加上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能够用synchronized 修饰的方法 或者 代码块.

解析java中volatile关键字

在java多线程编程中经常volatile,有时候这个关键字和synchronized 或者lock经常有人混淆,具体解析如下: 在多线程的环境中会存在成员变量可见性问题: java的每个线程都存在一个线程栈的内存空间,该内存空间保存了该线程运行时的变量信息,当线程访问某一个变量值的时候首先会根据这个变量的地址找到对象的堆内存或者是栈堆存(原生数据类型)中的具体的内容,然后把这个内同赋值一个副本保存在本线程的线程栈中,紧接着对这个变量的一切操作在线程完成退出之前都和堆栈内存中的变量内容是没有关系

全面了解Java中Native关键字的作用

初次遇见 native是在 java.lang.Object 源码中的一个hashCode方法: public native int hashCode(); 为什么有个native呢?这是我所要学习的地方.所以下面想要总结下native. 一.认识 native 即 JNI,Java Native Interface 凡是一种语言,都希望是纯.比如解决某一个方案都喜欢就单单这个语言来写即可.Java平台有个用户和本地C代码进行互操作的API,称为Java Native Interface (Ja

谈谈Java中Volatile关键字的理解

volatile这个关键字可能很多朋友都听说过,或许也都用过.在Java 5之前,它是一个备受争议的关键字,因为在程序中使用它往往会导致出人意料的结果.在Java 5之后,volatile关键字才得以重获生机.volatile关键字虽然从字面上理解起来比较简单,但是要用好不是一件容易的事情. 一.前言 JMM提供了volatile变量定义.final.synchronized块来保证可见性. 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

Java中Volatile关键字详解及代码示例

一.基本概念 先补充一下概念:Java内存模型中的可见性.原子性和有序性. 可见性: 可见性是一种复杂的属性,因为可见性中的错误总是会违背我们的直觉.通常,我们无法确保执行读操作的线程能适时地看到其他线程写入的值,有时甚至是根本不可能的事情.为了确保多个线程之间对内存写入操作的可见性,必须使用同步机制. 可见性,是指线程之间的可见性,一个线程修改的状态对另一个线程是可见的.也就是一个线程修改的结果.另一个线程马上就能看到.比如:用volatile修饰的变量,就会具有可见性.volatile修饰的

浅谈Java中static关键字的作用

static关键字主要有两种作用: 第一,为某特定数据类型或对象分配单一的存储空间,而与创建对象的个数无关. 第二,实现某个方法或属性与类而不是对象关联在一起 具体而言,在Java语言中,static主要有4中使用情况:成员变量.成员方法.代码块和内部类 (1)static成员变量: Java类提供了两种类型的变量:用static关键字修饰的静态变量和不用static关键字修饰的实例变量.静态变量属于类,在内存中只有一个复制,只要静态变量所在的类被加载,这个静态变量就会被分配空间,因此就可以被使

深入了解Java中Volatile关键字

一.基本概念 先补充一下概念:Java 内存模型中的可见性.原子性和有序性. 可见性: 可见性是一种复杂的属性,因为可见性中的错误总是会违背我们的直觉.通常,我们无法确保执行读操作的线程能适时地看到其他线程写入的值,有时甚至是根本不可能的事情.为了确保多个线程之间对内存写入操作的可见性,必须使用同步机制. 可见性,是指线程之间的可见性,一个线程修改的状态对另一个线程是可见的.也就是一个线程修改的结果.另一个线程马上就能看到.比如:用volatile修饰的变量,就会具有可见性.volatile修饰

Java中volatile关键字实现原理

前言 我们知道volatile关键字的作用是保证变量在多线程之间的可见性,它是java.util.concurrent包的核心,没有volatile就没有这么多的并发类给我们使用. 本文详细解读一下volatile关键字如何保证变量在多线程之间的可见性,在此之前,有必要讲解一下CPU缓存的相关知识,掌握这部分知识一定会让我们更好地理解volatile的原理,从而更好.更正确地地使用volatile关键字. CPU缓存 CPU缓存的出现主要是为了解决CPU运算速度与内存读写速度不匹配的矛盾,因为C