聊聊 JAVA 中的 Volatile

Volatile是一種輕量級的同步機制,它有兩個主要特性：

1. 保證共享變量對全部線程的可見性。
2. 禁止指令重排序優化。

一. 保證共享變量對全部線程的可見性

public class TestVolatile {	
	volatile boolean status = false;// 關鍵代碼 

	/**
	 * 狀態切換爲true
	 */
	public void changeStatus(){
		status = true;
	}

	/**
	 * 若狀態爲true，則running。
	 */
	public void run(){
		if(status){
			System.out.println("running....");
		}
	}
}

解析

• 1.關鍵代碼處不加volatile的效果

不加，若是在多線程機制下， 在JVM 中 status是一個線程，run方法是另一個線程，兩個線程之間互不通信，所以無法保證執行完changestatus後，run函數會運行。

• 2.關鍵代碼處加了volatile的效果

加了，則把status變量提高成內存共享變量，線程之間能夠互訪，所以在多線程環境下，也能保證run方法確定會執行。

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P.S Volatile並不能徹底替代Synchronized，它依然是個輕量級鎖，在不少場景下，Volatile並不能勝任，譬如在複合類的操做下，沒法確保線程安全。 例如：num++，這是一個複合型操做，拆解步驟就是：

1. 取值
2. 加法運算
3. 賦值

Volatile 只能保證原子性操做的線程安全，對於複合型操做則沒法起到預期的目的，關於這點的改進，能夠參考Volatile的第二特徵，也能夠借鑑 JAVA AtomicInteger 源代碼，利用的也是Volatile的第二特徵。

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二.禁止指令重排序優化

Volatile指令的排序規則：

1. 當第二個操做是voaltile寫時，不管第一個操做是什麼，都不能進行重排序。
2. 當地一個操做是volatile讀時，無論第二個操做是什麼，都不能進行重排序。
3. 當第一個操做是volatile寫時，第二個操做是volatile讀時，不能進行重排序。

`

int a = 1;  // 1
int b = 2; //2
int c = a + b; // 3

`

解析

• a,b 直接賦值，不存在數據依賴，所以 // 1，2 編譯器或解析器對這兩處的代碼能夠存在重排序優化。
• c 存在數據依賴，依賴a,b;所以不存在數據依賴。
• 若是要保證a,b 按順序執行，加上 Volatile 便可，限制編譯器或解析器對其進行排序優化。