java多线程——线程之间的可见性

短命女 2022-05-11 03:50 321阅读 0赞

**目录**

一、简介

二、volatile

三、synchronized

四、不会从主内存拉取的操作

五、从主内存中拉取的操作

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# 一、简介 #

我们知道线程在工作的时候有自己的私有内存，工作内存。程序运行的时候从主内存拉取需要的变量到工作内存，处理完再返回主内存。这篇文章总结哪些代码会使线程去主内存拉取变量。

# 二、volatile #

volatile修饰的变量，不论什么语句都会从主内存拉取变量。

public class Test01 {
    
        public volatile boolean b = true;
    
        public void m() {
            System.out.println("start");
            while(this.b){
    
            }
            System.out.println("end");
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Test01 test = new Test01();
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    test.m();
                }
            }).start();
    
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
            System.out.println("set");
            test.b = false;
        }
    
    }

该程序能顺利完成，不会死循环。

# 三、synchronized #

调用其他synchronized加锁的代码块，系统会从主内存拉取变量

public class Test01 {
    
        public boolean b = true;
    
        public Object lock = new Object();
    
        public void m() {
            System.out.println("start");
            while(this.b){
                synchronized(lock) {
    
                }
            }
            System.out.println("end");
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Test01 test = new Test01();
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    test.m();
                }
            }).start();
    
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
            System.out.println("set");
            test.b = false;
        }
    
    }

这种情况同样不会死循环。

注意，synchronized加锁后用到的变量才会从主内存拉取。

public class Test01 {
    
        public boolean b = true;
    
        public Object lock = new Object();
    
        public void m() {
            System.out.println("start");
            synchronized(lock) {
                while(this.b){
    
                }
            }
            System.out.println("end");
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Test01 test = new Test01();
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    test.m();
                }
            }).start();
    
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
            System.out.println("set");
            test.b = false;
        }
    
    }

这种情况，程序会死循环。

# 四、不会从主内存拉取的操作 #

只要不影响到变量的值，变量不参与运算，则不会从主内存中拉取，比如while，if，赋值给其他变量，作为方法参数等

public class Test01 {
    
        public boolean b = true;
    
        public Object lock = new Object();
    
        public void m() {
            System.out.println("start");
            while(this.b){
                doSomething();
                if(b) {
    
                }
                boolean value = b;
            }
            System.out.println("end");
        }
    
        public void doSomething() {
    
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Test01 test = new Test01();
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    test.m();
                }
            }).start();
    
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
            System.out.println("set");
            test.b = false;
        }
    
    }

这种情况，程序会死循环。

如果调用了被synchronized加锁的方法，或者方法中有被synchronized加锁的代码块，那么变量将会从主内存中拉取。

public class Test01 {
    
        public boolean b = true;
    
        public Object lock = new Object();
    
        public void m() {
            System.out.println("start");
            while(this.b){
                doSomething();
            }
            System.out.println("end");
        }
    
        public void doSomething() {
            synchronized(lock) {
    
            }
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Test01 test = new Test01();
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    test.m();
                }
            }).start();
    
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
            System.out.println("set");
            test.b = false;
        }
    
    }

调用的synchronized加锁的方法即使锁的是毫不相干的对象，同样会使得变量从主内存拉取

public class Test01 {
    
        public boolean b = true;
    
        public Object lock = new Object();
    
        public void m() {
            System.out.println("start");
            while(this.b){
                System.out.println(this.b);
            }
            System.out.println("end");
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Test01 test = new Test01();
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    test.m();
                }
            }).start();
    
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
            System.out.println("set");
            test.b = false;
        }
    
    }

这里的System.out.println锁的是PrintStream的实例，更是毫不相关

这种情况，程序不会死循环。

# 五、从主内存中拉取的操作 #

变量被赋值，变量参与计算，比如加减乘除，字符串拼接，++，--等操作，线程休眠会使从主内存中拉取变量。

public class Test01 {
    
        public boolean b = true;
    
        public Object lock = new Object();
    
        public void m() {
            System.out.println("start");
            while(this.b){
                try {
                    TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
            System.out.println("end");
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Test01 test = new Test01();
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    test.m();
                }
            }).start();
    
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
            System.out.println("set");
            test.b = false;
        }
    
    }

public class Test01 {
    
        public boolean b = true;
    
        public Object lock = new Object();
    
        public void m() {
            System.out.println("start");
            while(this.b){
                String str = b + "";
            }
            System.out.println("end");
        }
    
        public static void main(String[] args) {
            Test01 test = new Test01();
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    test.m();
                }
            }).start();
    
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
            } catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
            System.out.println("set");
            test.b = false;
        }
    
    }

这种情况，程序不会死循环