java中volatile關(guān)鍵字有什么作用
今天就跟大家聊聊有關(guān)java中volatile關(guān)鍵字有什么作用，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結(jié)了以下內(nèi)容，希望大家根據(jù)這篇文章可以有所收獲。
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1. volatile關(guān)鍵字的作用：保證了變量的可見性（visibility）。被volatile關(guān)鍵字修飾的變量，如果值發(fā)生了變更，其他線程立馬可見，避免出現(xiàn)臟讀的現(xiàn)象。如以下代碼片段，isShutDown被置為true后，doWork方法仍有執(zhí)行。如用volatile修飾isShutDown變量，可避免此問題。
public class VolatileTest3 { static class Work { boolean isShutDown = false; void shutdown() { isShutDown = true; System.out.println("shutdown!"); } void doWork() { while (!isShutDown) { System.out.println("doWork"); } } } public static void main(String[] args) { Work work = new Work(); new Thread(work::doWork).start(); new Thread(work::doWork).start(); new Thread(work::doWork).start(); new Thread(work::shutdown).start(); new Thread(work::doWork).start(); new Thread(work::doWork).start(); new Thread(work::doWork).start(); }}
出現(xiàn)臟讀時，運行結(jié)果如下：
2. 為什么會出現(xiàn)臟讀？
Java內(nèi)存模型規(guī)定所有的變量都是存在主存當中，每個線程都有自己的工作內(nèi)存。線程對變量的所有操作都必須在工作內(nèi)存中進行，而不能直接對主存進行操作。并且每個線程不能訪問其他線程的工作內(nèi)存。變量的值何時從線程的工作內(nèi)存寫回主存，無法確定。
3. happens-before規(guī)則的理解與勘誤
在網(wǎng)上查volatile關(guān)鍵字相關(guān)信息時，多篇博客提到了happens-before原則，個人對此原則的理解是：當操作該volatile變量時，所有前序?qū)υ撟兞康牟僮鞫家淹瓿桑ㄈ绮淮嬖谝炎兏?，但未寫回主存的情況），所有后續(xù)對該變量的操作，都未開始。僅此而已。
這里，我認為網(wǎng)上很常見的一個理論對此理解有誤，如下圖。此觀點認為，由于volatile變量flag的happens-before原則，所以A線程2處對其的寫操作一定先于B線程3處對其的讀操作。其實這種觀點是有邏輯缺陷的，如果存在一個C線程，先讀取flag的值，后寫入flag的值，那C線程的執(zhí)行時機是什么呢？如果還有其他D、E線程呢。。。對于這段代碼的正確理解是，只要3處拿到的flag是true，那么a的值一定是1，而不是0.因為volition修飾的變量，處理器不會對其進行重排序，所以1處對a的賦值，一定發(fā)生在2處對flag的賦值之前。如果flag不是volatile變量，那么1處和2處代碼的執(zhí)行順序是無法保證的（處理器的指令重排序），雖然大部分情況1會先于2執(zhí)行。happens-before原則約束的并不是多線程對同一變量的讀和寫操作之間的順序，而是保證讀操作時，前序所有對該變量的寫操作已生效（寫回主存）。
驗證如下：
public class VolatileTest { static class A { int a = 0; volatile boolean flag = false; void writer() { a = 1; //1 flag = true; //2 System.out.println("write"); } void reader() { if (flag) { //3 int i = a; //4 System.out.println("read true"); System.out.println("i is :" + i); } else { int i = a; System.out.println("read false"); System.out.println("i is :" + i); } } } public static void main(String[] args) { A aaa = new A(); new Thread(() -> aaa.reader()).start(); new Thread(() -> aaa.writer()).start(); }}
運行結(jié)果如下，在寫操作執(zhí)行之前，讀操作已完成
4. volatile關(guān)鍵字使用場景
注意：volatile只能保證變量的可見性，不能保證對volatile變量操作的原子性，見如下代碼：
public class VolatileTest2 { static class A { volatile int a = 0; void increase() { a++; } int getA(){ return a; } } public static void main(String[] args) { A a = new A(); new Thread(() -> { for (int i = 0;i < 1000;i++) { a.increase(); } System.out.println(a.getA()); }).start(); new Thread(() -> { for (int i = 0;i < 2000;i++) { a.increase(); } System.out.println(a.getA()); }).start(); new Thread(() -> { for (int i = 0;i < 3000;i++) { a.increase(); } System.out.println(a.getA()); }).start(); new Thread(() -> { for (int i = 0;i < 4000;i++) { a.increase(); } System.out.println(a.getA()); }).start(); new Thread(() -> { for (int i = 0;i < 5000;i++) { a.increase(); } System.out.println(a.getA()); }).start(); }}
看完上述內(nèi)容，你們對java中volatile關(guān)鍵字有什么作用有進一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關(guān)內(nèi)容，請關(guān)注創(chuàng)新互聯(lián)行業(yè)資訊頻道，感謝大家的支持。
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