11. volatile关键字

Java
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2022-11-28

1. volatile作用

保持内存可见性

2. 没有用volatile时,代码出现的问题

import java.util.Scanner;

public class ThreadDemo1 {
    public static int flag = 0;
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        Thread t1 = new Thread(){
            @Override 
            public void run() {
                while (flag == 0){

                }
                System.out.println("结束!");
            }
        };
        t1.start();

        Thread t2 = new Thread(){
            @Override 
            public void run() {
                Scanner scanner = new Scanner(System.in);
                System.out.println("请输入一个数:");
                flag = scanner.nextInt();
            }
        };
        t2.start();

        t1.join();
        t2.join();
    }
}

运行结果如下:

img

以上代码预期完成的效果是; 新创建了两个线程,一个是修改的(写),一个是判断的(读),线程一开始运行,当线程二中用户手动输入一个非零的数字时,线程一就会检测到flag的变化,从而结束线程一

但是以上输出结果说明程序并没有按照预期结果执行,无论用户输入什么数字,线程一都在一直运行,也就是在线程一的眼中,flag的值始终为0,没有被改变;

造成以上问题的原因有:

由于在读操作中,是有两步结合完成的,第一步是从内存中读取 flag 放入CPU中,第二步是从CPU中读取数据。

虽然从内存中读取的速度大于从磁盘中读取的速度,但是从CPU上读取的速度也是远远大于内存中读取的速度的。在以上代码运行的过程当中,由于在编译时会代码会进行自我优化,以保证代码的效率达到可优化的最高程度,对于以上代码来说,从CPU上读取必然是最优选择。

我们以上代码是希望每一次读取flag的时候,都遵循先从内存中读到CPU,再从CPU上读取值,但是在运行过程中代码进行优化后,整个运行过程只在第一次进行了从内存读取到CPU的操作,以后的所有操作都是直接从CPU中读取的,而此时flag的值无论在内存中怎么修改,都不会对CPU中的值收到影响,所以CPU中的flag始终等于0,也就导致了无论用户怎么输入数字,线程一都不会停止。

这也就是没有了可见性。

解决方法:加上volatile

img

img

以上运行结果中就解决了不可见的问题

2. volatile和synchronized 的区别

区别1:volatile 是解决可见性的问题,synchronized 是解决原子性的问题 区别2:volatile是解决两个线程一个读一个写的情况,synchronized 是解决两个线程都是写的情况