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Java并发编程中volatile的作用是什么-创新互联

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这篇文章将为大家详细讲解有关Java并发编程中volatile的作用是什么，小编觉得挺实用的，因此分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获。

日常编程中出现 volatile 关键字的频率并不高，大家可能对 volatile 关键字比较陌生，再深入一点也许是听闻 volatile 只能保证可见性而不能保证原子性，无法有效保证线程安全，于是更加避免使用 volatile ，简简单单加上synchronize关键字就完事了。本文稍微深入探讨 volatile 关键字，分析其作用及对应的使用场景。

并发编程的几个概念简述

首先简单介绍几个与并发编程相关的概念：

  • 可见性

可见性是指变量在线程之间是否可见，JVM 中默认情况下线程之间不具备可见性。

  • 原子性

对于 a = 0 操作是属于原子操作，但 a = a + 1 则不是原子操作，因为这里涉及到要先读取原来 a 的值，然后再为 a 加 1 ，当涉及多线程同时执行该语句时，会出现值不稳定的情况，所以非原子操作在并发场景下是不安全的。

  • 有序性

java 内存模型中允许编译器和处理器进行指令重排优化，重排过程中不会影响单个线程的指令执行顺序，但会影响多线程环境中的运行正确性

  • 指令重排

在多核 CPU 的情况下，为了充分利用时间片，提高指令执行效率，处理器会根据一定规则对指令进行重排序，由于规则的限定，指令重排后理论上最终运行结果不变。

volatile 的主要作用

volatile 的主要作用是实现可见性 和禁止指令重排

  • 实现可见性

在 JVM 内存模型中内存分为主内存和工作内存，各线程有独自的工作内存，对于要操作的数据会从主内存拷贝一份到工作内存中，默认情况下工作内存是相互独立的，也就是线程之间不可见，而 volatile 最重要的作用之一就是使变量实现可见性。

  • 禁止指令重排

虽然指令重排理论上不会影响执行结果的正确性，但指令重排只能保证底层的机器语言重排序后结果正确，而对于Java高级语言，所以在没有干预的情况下并不能确保每条语句在编译对应的指令重排后与期望的执行效果一致。

对于以下示例，由于 ready 没有指定 volatile ，当变量 ready 线程间不可见时，可能导致线程中读不到 ready 的新值，无法停止循环；如果指令重排序，可能在线程执行前变量 ready 已赋值为 true ，导致线程内容不打印。

public class NoVisibility {
 private static boolean ready;
 private static int number;
 private static class ReaderThread extends Thread {
  @Override
  public void run() {
   while(!ready) {
    Thread.yield();
   }
   System.out.println("1");
  }
 }
 public static void main(String[] args) {
  new ReaderThread().start();
  ready = true;
 }
}

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