java中volatile關鍵字的含義--volatile並不能作到線程安全

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。

 

synchronized 

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

synchronized 修飾的方法 或者 代碼塊。

 

volatile

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。

 

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

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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);      } }

運行結果:Counter.count= 995

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

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

2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32

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。