线程、多线程之volatile关键字

绝地灬酷狼 2023-02-17 05:24 18阅读 0赞

### [1. 讲一下Java内存模型][1. _Java] ###

在 JDK1.2 之前，Java的内存模型实现总是从**主存**（即共享内存）读取变量，是不需要进行特别的注意的。而在当前的 Java 内存模型下，线程可以把变量保存**本地内存**（比如机器的寄存器，线程私有）中，而不是直接在主存中进行读写。这就可能造成一个线程在主存中修改了一个变量的值，而另外一个线程还继续使用它在寄存器中的变量值的拷贝，造成**数据的不一致**。

![数据不一致][format_png]

要解决这个问题，就需要把变量声明为**volatile**，这就指示 JVM，这个变量是不稳定的，每次有线程使用它都会到主内存中进行读取。说白了， **volatile** 关键字的主要作用就是保证变量的可见性，然后还有一个作用是防止指令重排序(上一篇已粗略描述过)。

![volatile关键字的可见性][volatile]

### [2. 并发编程的三个重要特性][2.] ###

1.  **原子性** : 一个的操作或者多次操作，要么所有的操作全部都得到执行并且不会收到任何因素的干扰而中断，要么所有的操作都执行，要么都不执行。`synchronized` 可以保证代码片段的原子性。
2.  **可见性** ：当一个变量对共享变量进行了修改，那么另外的线程都是立即可以看到修改后的最新值。`volatile` 关键字可以保证共享变量的可见性。
3.  **有序性** ：代码在执行的过程中的先后顺序，Java 在编译器以及运行期间的优化，代码的执行顺序未必就是编写代码时候的顺序。`volatile` 关键字可以禁止指令进行重排序优化。

### [3. synchronized 关键字和 volatile 关键字的区别][3. synchronized _ volatile] ###

`synchronized` 关键字和 `volatile` 关键字是两个互补的存在，而不是对立的存在：

*  **volatile关键字**是线程同步的**轻量级实现**，所以**volatile性能肯定比synchronized关键字要好**。但是**volatile关键字只能用于变量而synchronized关键字可以修饰方法以及代码块**。synchronized关键字在JavaSE1.6之后进行了主要包括为了减少获得锁和释放锁带来的性能消耗而引入的偏向锁和轻量级锁以及其它各种优化之后执行效率有了显著提升，**实际开发中使用 synchronized 关键字的场景还是更多一些**；
 *  **多线程访问volatile关键字不会发生阻塞，而synchronized关键字可能会发生阻塞；**
 *  **volatile关键字能保证数据的可见性，但不能保证数据的原子性。synchronized关键字两者都能保证；**
 *  **volatile关键字主要用于解决变量在多个线程之间的可见性，而 synchronized关键字解决的是多个线程之间访问资源的同步性。**

**如有披露或问题欢迎留言或者入群探讨**

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[1. _Java]: https://snailclimb.gitee.io/javaguide/#/docs/java/Multithread/JavaConcurrencyAdvancedCommonInterviewQuestions?id=_21-%E8%AE%B2%E4%B8%80%E4%B8%8Bjava%E5%86%85%E5%AD%98%E6%A8%A1%E5%9E%8B
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[2.]: https://snailclimb.gitee.io/javaguide/#/docs/java/Multithread/JavaConcurrencyAdvancedCommonInterviewQuestions?id=_22-%E5%B9%B6%E5%8F%91%E7%BC%96%E7%A8%8B%E7%9A%84%E4%B8%89%E4%B8%AA%E9%87%8D%E8%A6%81%E7%89%B9%E6%80%A7
[3. synchronized _ volatile]: https://snailclimb.gitee.io/javaguide/#/docs/java/Multithread/JavaConcurrencyAdvancedCommonInterviewQuestions?id=_23-%E8%AF%B4%E8%AF%B4-synchronized-%E5%85%B3%E9%94%AE%E5%AD%97%E5%92%8C-volatile-%E5%85%B3%E9%94%AE%E5%AD%97%E7%9A%84%E5%8C%BA%E5%88%AB
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