在java線程併發處理中,有一個關鍵字volatile的使用目前存在很大的混淆,覺得使用這個關鍵字,在進行多線程併發處理的時候就能夠萬事大吉。java
Java語言是支持多線程的,爲了解決線程併發的問題,在語言內部引入了 同步塊 和 volatile 關鍵字機制。程序員
synchronized 多線程
同步塊你們都比較熟悉,經過 synchronized 關鍵字來實現,全部加上synchronized 和 塊語句,在多線程訪問的時候,同一時刻只能有一個線程可以用併發
synchronized 修飾的方法 或者 代碼塊。jvm
volatileide
用volatile修飾的變量,線程在每次使用變量的時候,都會讀取變量修改後的最的值。volatile很容易被誤用,用來進行原子性操做。spa
意思就是說,若是一個變量加了volatile關鍵字,就會告訴編譯器和JVM的內存模型:這個變量是對全部線程共享的、可見的,每次jvm都會讀取最新寫入的值並使其最新值在全部CPU可見。volatile彷佛是有時候能夠代替簡單的鎖,彷佛加了volatile關鍵字就省掉了鎖。但又說volatile不能保證原子性(java程序員很熟悉這句話:volatile僅僅用來保證該變量對全部線程的可見性,但不保證原子性)。這不是互相矛盾嗎?線程
1.Volatile不具備原子性code
2.告訴jvm該變量爲全部線程共享的,Cpu執行時不進行線程間上下文環境切換,提升效率對象
下面看一個例子,咱們實現一個計數器,每次線程啓動的時候,會調用計數器inc方法,對計數器進行加一
執行環境——jdk版本:jdk1.6.0_31 ,內存 :3G cpu:x86 2.4G
public class Counter { public static int count = 0; public static void inc() { //這裏延遲1毫秒,使得結果明顯 try { Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { } count++; } public static void main(String[] args) { //同時啓動1000個線程,去進行i++計算,看看實際結果 for (int i = 0; i < 1000; i++) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { Counter.inc(); } }).start(); } //這裏每次運行的值都有可能不一樣,可能爲1000 System.out.println("運行結果:Counter.count=" + Counter.count); } }
1
|
|
1
|
運行結果:Counter.count=
995
|
1
|
實際運算結果每次可能都不同,本機的結果爲:運行結果:Counter.count=
995
,能夠看出,在多線程的環境下,Counter.count並無指望結果是
1000
|
1
|
|
1
|
不少人覺得,這個是多線程併發問題,只須要在變量count以前加上
volatile
就能夠避免這個問題,那咱們在修改代碼看看,看看結果是否是符合咱們的指望
|
public class Counter { public volatile static int count = 0; public static void inc() { //這裏延遲1毫秒,使得結果明顯 try { Thread.sleep(1); } catch (InterruptedException e) { } count++; } public static void main(String[] args) { //同時啓動1000個線程,去進行i++計算,看看實際結果 for (int i = 0; i < 1000; i++) { new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { Counter.inc(); } }).start(); } //這裏每次運行的值都有可能不一樣,可能爲1000 System.out.println("運行結果:Counter.count=" + Counter.count); } }
運行結果:Counter.count=992
運行結果仍是沒有咱們指望的1000,下面咱們分析一下緣由
在 java 垃圾回收整理一文中,描述了jvm運行時刻內存的分配。其中有一個內存區域是jvm虛擬機棧,每個線程運行時都有一個線程棧,
線程棧保存了線程運行時候變量值信息。當線程訪問某一個對象時候值的時候,首先經過對象的引用找到對應在堆內存的變量的值,而後把堆內存
變量的具體值load到線程本地內存中,創建一個變量副本,以後線程就再也不和對象在堆內存變量值有任何關係,而是直接修改副本變量的值,
在修改完以後的某一個時刻(線程退出以前),自動把線程變量副本的值回寫到對象在堆中變量。這樣在堆中的對象的值就產生變化了。下面一幅圖
描述這寫交互
read and load 從主存複製變量到當前工做內存
use and assign 執行代碼,改變共享變量值
store and write 用工做內存數據刷新主存相關內容
其中use and assign 能夠屢次出現
可是這一些操做並非原子性,也就是 在read load以後,若是主內存count變量發生修改以後,線程工做內存中的值因爲已經加載,不會產生對應的變化,因此計算出來的結果會和預期不同
對於volatile修飾的變量,jvm虛擬機只是保證從主內存加載到線程工做內存的值是最新的
例如假如線程1,線程2 在進行read,load 操做中,發現主內存中count的值都是5,那麼都會加載這個最新的值
在線程1堆count進行修改以後,會write到主內存中,主內存中的count變量就會變爲6
線程2因爲已經進行read,load操做,在進行運算以後,也會更新主內存count的變量值爲6
致使兩個線程及時用volatile關鍵字修改以後,仍是會存在併發的狀況。