Java——》可见性

淩亂°似流年 2024-02-19 08:59 80阅读 0赞

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#### Java——》可见性 ####

*  一、概念
 *   *  1、可见性问题
     *  2、为什么会有可见性问题
     *  3、数据同步过程
 *  二、在Java中保证可见性的方式
 *   *  1、volatile
     *  2、synchronized
     *  3、Lock锁
     *  4、final

## 一、概念 ##

可见性是指线程间的，对变量的变化是否可见。通常被解释为将线程本地状态反映到主内存上，volatile就是负责保证可见性的。

### 1、可见性问题 ###

可见性问题是指一个线程修改了一个**共享变量**的值，但是另一个线程无法立即看到这个修改后的值。

### 2、为什么会有可见性问题 ###

> CPU处理速度非常快，相对CPU来说，去主内存获取数据这个事情太慢了，CPU就提供了L1，L2，L3的三级缓存，每次去主内存拿完数据后，就会存储到CPU的三级缓存，每次去三级缓存拿数据，效率肯定会提升。

因为每个线程都有自己的工作内存（CPU三级缓存），线程之间无法直接访问对方的工作内存，只改自己的工作内存，没有及时的同步到主内存，导致一个线程对共享变量的修改对其他线程不可见，从而出现数据不一致。

### 3、数据同步过程 ###

CPU在处理时，需要将主内存数据刷新到寄存器中再执行指令，执行完指令后，再将寄存器数据刷新到主内存中。遵循MESI协议，不是每次操作结束都将CPU缓存数据同步到主内存。  
![image.png][]

## 二、在Java中保证可见性的方式 ##

### 1、volatile ###

> 参考链接：[Java——》volatile][Java_volatile]

保证每次CPU操作数据时，修改后的值立即被写回主内存，其他线程在读取该变量时可以直接从主内存中获取最新值

### 2、synchronized ###

> 参考链接：[Java——》synchronized保证可见性][Java_synchronized]

确保同一时刻只有一个线程访问共享变量，从而避免了多线程并发访问时对共享变量的竞争和冲突

### 3、Lock锁 ###

> 参考链接：[Java——》ReentrantLock][Java_ReentrantLock]

![image.png][image.png 1]

### 4、final ###

final修饰的属性，在运行期间是不允许修改的，这样一来，就间接的保证了可见性，所有多线程读取final属性，值肯定是一样。

> **Q：final和volatile不允许同时修饰一个属性？**  
> A：final修饰的内容已经不允许再次被写了，而volatile是保证每次读写数据去主内存读取，并且volatile会影响一定的性能，就不需要同时修饰。  
> ![image.png][image.png 2]

[Java]: https://blog.csdn.net/weixin_43453386/article/details/84788317
[Mysql]: https://blog.csdn.net/weixin_43453386/article/details/88667709
[Redis]: https://blog.csdn.net/weixin_43453386/article/details/127966762
[Kafka]: https://blog.csdn.net/weixin_43453386/article/details/128189472
[Spring]: https://blog.csdn.net/weixin_43453386/article/details/124900806
[SpringBoot]: https://blog.csdn.net/weixin_43453386/article/details/84788714
[MyBatis_MyBatis-Plus]: https://blog.csdn.net/weixin_43453386/article/details/84788053
[Linux]: https://blog.csdn.net/weixin_43453386/article/details/89241912
[MongoDB]: https://blog.csdn.net/weixin_43453386/article/details/84788450
[Elasticsearch]: https://blog.csdn.net/weixin_43453386/article/details/108583782
[image.png]: https://image.dandelioncloud.cn/pgy_files/images/2024/02/19/2788840ad6e14a61b1c25545c8347d98.png
[Java_volatile]: https://blog.csdn.net/weixin_43453386/article/details/124773874
[Java_synchronized]: https://www.yuque.com/xiaoxian-6hqwc/rv5wvu/rds2rfs1wm0vo6ow
[Java_ReentrantLock]: https://www.yuque.com/xiaoxian-6hqwc/rv5wvu/mhcib2#M9gvu
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