java volatile的理解 - 面试宝典

灰太狼 2023-10-15 11:42 30阅读 0赞

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Java中的volatile关键字是用来修饰变量的，它的作用是保证变量的可见性和禁止指令重排序。 当一个变量被volatile修饰时，它具有以下特性：

1.  可见性：当一个线程修改了volatile修饰的变量的值，其他线程能够立即看到修改后的值。这是由于volatile修饰的变量会直接存储在主内存中，每个线程读取变量时都会从主内存中获取最新的值。
2.  禁止指令重排序：编译器和处理器在不改变程序语义的前提下，会对指令进行重排序优化以提高程序执行效率。然而，对于volatile变量的读写操作，编译器和处理器会禁止重排序，保证指令的执行顺序与程序的顺序一致。 示例代码如下：

javaCopy codepublic class VolatileExample {
        private volatile boolean flag = false;
        public void writer() {
            flag = true;  // 写入volatile变量
        }
        public void reader() {
            while (!flag) {  // 读取volatile变量
                // do something
            }
        }
    }

在上述代码中，有一个boolean类型的volatile变量flag。在writer方法中，将flag设置为true，而在reader方法中，通过不断循环读取flag的值，直到flag变为true时退出循环。 由于flag是volatile修饰的，所以在writer方法中修改flag的值后，reader方法中能够立即看到这个修改。这保证了可见性。 另外，由于reader方法中的循环条件中涉及到对flag的读取操作，而flag是volatile修饰的，所以编译器和处理器会禁止重排序，保证了指令的执行顺序与程序的顺序一致。这保证了禁止指令重排序。 需要注意的是，尽管volatile修饰的变量具有可见性和禁止指令重排序的特性，但并不能保证原子性。如果需要保证原子性操作，应该使用其他的同步机制，比如synchronized关键字或者Lock接口。

**目录**

Java volatile的理解 - 面试宝典

1. 引言

2. volatile关键字的概念

3. volatile关键字的使用场景

4. volatile关键字的注意事项

5. 总结

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## Java volatile的理解 - 面试宝典 ##

## 1. 引言 ##

在Java开发中，多线程编程是一个常见的话题。而在多线程编程中，保证线程安全和数据可见性是非常重要的。Java中的`volatile`关键字就是为了解决数据可见性的问题而引入的。在面试中，对`volatile`关键字的理解和使用是一个常见的考察点。本文将介绍`volatile`关键字的概念和使用方法。

## 2. `volatile`关键字的概念 ##

`volatile`关键字用于声明一个变量，表示该变量是共享的，即多个线程都可以访问和修改该变量。与普通变量不同，`volatile`变量具有以下特点：

*  可见性：`volatile`变量的修改对其他线程是可见的。当一个线程修改了`volatile`变量的值，其他线程会立即看到最新的值。
 *  有序性：`volatile`变量的读写操作具有原子性，不会出现中间状态。
 *  不保证原子性：`volatile`变量的单次读写操作是原子的，但多次操作不保证原子性。

## 3. `volatile`关键字的使用场景 ##

`volatile`关键字主要用于保证变量的可见性，适用于以下场景：

*  控制变量的状态标志：例如，一个线程在执行某个任务时，可以通过设置一个`volatile`变量的值来通知其他线程该任务已完成。
 *  防止指令重排序：`volatile`关键字可以禁止指令重排序，保证程序的执行顺序按照代码的顺序执行。

## 4. `volatile`关键字的注意事项 ##

在使用`volatile`关键字时，需要注意以下几点：

*  `volatile`不能保证原子性：如果需要保证变量的原子性操作，需要使用`synchronized`关键字或`Atomic`类。
 *  `volatile`不能替代`synchronized`：`volatile`关键字只能保证变量的可见性，不能保证线程安全。如果需要保证线程安全，还需要使用`synchronized`关键字或其他的同步机制。
 *  `volatile`变量的读写操作不能依赖于之前的操作：由于`volatile`变量的操作不保证原子性，所以不能依赖于之前的操作结果。

## 5. 总结 ##

`volatile`关键字是Java中用于保证变量可见性的关键字，具有可见性和有序性的特点，但不保证原子性。在多线程编程中，使用`volatile`关键字可以解决一些特定的并发问题。在面试中，对`volatile`关键字的理解和使用能够展示出候选人对多线程编程的了解和经验。希望本文的介绍能够帮助读者更好地理解和应用`volatile`关键字。

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