java多线程——volatile关键字

W_BinaryTree 发布于2019-08-15 12:07 / 1157人阅读

摘要：多线程主要就是围绕可见性和原子性这两个特性展开的，关键字对应着可见性，但很多时候人们误以为使用了关键字后编写多线程就没问题了，不知道它不能保证原子性。

说起volatile和sychronized这两个关键字，学习过多线程的同学应该都很熟悉，在jdk1.5之前，主要就是靠这两个关键字来做多线程编程的，但在jdk1.5以后，多了一个java.util.concurrent(JUC)包，里面包含了很多工具类用于多线程编程。但今天的重点还是讲讲volatile关键字。

多线程主要就是围绕可见性和原子性这两个特性展开的，volatile关键字对应着可见性，但很多时候人们误以为使用了volatile关键字后编写多线程就没问题了，不知道它不能保证原子性。

首先来说说什么是可见性？

要说到可见性，就得扯到java内存模型了，暂且不做太多展开，简单理解下就是，现在技术的提升，使得cpu的核心数不断增多，而每个核心又拥有自己的缓存，当处理数据时会有以下几个步骤：

将数据从内存读取到缓存中

在缓存中对数据进行操作

将缓存中的数据写入内存中

步骤2中的操作并不是原子性，也就是在步骤1之后，如果主内存变量发生修改之后，线程工作内存中的值由于已经加载，不会产生对应的变化，所以计算出来的结果会和预期不一样

对于volatile修饰的变量，jvm虚拟机只是保证从主内存加载到线程工作内存的值是最新的

正是因为这几个步骤的存在，往往别的核心从内存中读取到的数据不是最新的，这就造成了数据错误。java为了屏蔽操作系统以及硬件之间的不同，在jvm中虚拟出了一套内存模型，编码时使用volatile关键字对需要实时可见的数据修饰，在jvm底层会对该变量做特定的处理。

总结下可见性就是当多个线程操作共享数据时，保证操作的数据是最新的。

volatile关键字的作用？

刚也说过volatile关键字对应的可见性，但这是其中之一，它有两个作用：

1）使用volatile关键字修饰的变量，保证了其在多线程之间的可见性，即每次读取到volatile变量，一定是最新的数据

2）代码底层执行不像我们看到的高级语言—-Java程序这么简单，它的执行是Java代码–>字节码–>根据字节码执行对应的C/C++代码–>C/C++代码被编译成汇编语言–>和硬件电路交互，现实中，为了获取更好的性能JVM可能会对指令进行重排序，多线程下可能会出现一些意想不到的问题。使用volatile则会对禁止语义重排序，当然这也一定程度上降低了代码执行效率

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