volatile的使用场景
参考://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-jtp06197.html
总结
其实换个角度,非常简单能够理解和应用:
一个引用指明了一个内存的地址,地址上有引用反映出来的值。
比如:Integer i = 1 ;
引用 i 指向 一个地址 0x10101
地址 0x10101 上的值为 1 ;
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为了线程安全,volatile能修饰的字段只能是一个只会改变内存地址指向的引用,保证地址变化后的可变性。
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如果这个引用的地址没改变,地址上的值却会改变,这时候就必须保证原子性。即不能用volatile,而需要用锁(synchronized)
如:
i++ NO!(假想为地址上的值+1)
i=2 YES!
原子性、可见性
Java 语言中的 volatile 变量可以被看作是一种 “程度较轻的 synchronized”;与 synchronized 块相比,volatile 变量所需的编码较少,并且运行时开销也较少,但是它所能实现的功能也仅是 synchronized 的一部分。本文介绍了几种有效使用 volatile 变量的模式,并强调了几种不适合使用 volatile 变量的情形。
锁(synchronized)提供了两种主要特性:互斥(mutual exclusion) 和可见性(visibility)。
- 互斥:即一次只允许一个线程持有某个特定的锁,因此可使用该特性实现对共享数据的协调访问协议,这样,一次就只有一个线程能够使用该共享数据。
- 可见性:要更加复杂一些,它必须确保释放锁之前对共享数据做出的更改对于随后获得该锁的另一个线程是可见的 —— 如果没有同步机制提供的这种可见性保证,线程看到的共享变量可能是修改前的值或不一致的值,这将引发许多严重问题。
线程本身并不直接与主内存进行数据的交互,而是通过线程的工作内存来完成相应的操作。如下图所示
这也是导致线程间数据不可见的本质原因。因此要实现volatile变量的可见性,直接从这方面入手即可。
对volatile变量的写操作与普通变量的主要区别有两点:- 修改volatile变量时会强制将修改后的值刷新的主内存中。
- 修改volatile变量后会导致其他线程工作内存中对应的变量值失效。再读取该变量值的时候就需要重新从读取主内存中的值。
如下图所示。
重排序
为了实现volatile的内存语义,被volatile修饰的变量会被禁止重排序。
什么是重排序?为什么禁止重排序?怎么禁止重排序?
参考://blog.csdn.net/richyliu44/article/details/105450187
Volatile 变量
Volatile 变量具有 synchronized 的可见性特性,但是不具备原子特性。这就是说线程能够自动发现 volatile 变量的最新值。Volatile 变量可用于提供线程安全,但是只能应用于非常有限的一组用例:多个变量之间或者某个变量的当前值与修改后值之间没有约束。因此,单独使用 volatile 还不足以实现计数器、互斥锁或任何具有与多个变量相关的不变式(Invariants)的类(例如 “start <=end”)。
出于简易性或可伸缩性的考虑,您可能倾向于使用 volatile 变量而不是锁。当使用 volatile 变量而非锁时,某些习惯用法(idiom)更加易于编码和阅读。此外,volatile 变量不会像锁那样造成线程阻塞,因此也很少造成可伸缩性问题。在某些情况下,如果读操作远远大于写操作,volatile 变量还可以提供优于锁的性能优势。
正确使用 volatile 变量的条件
您只能在有限的一些情形下使用 volatile 变量替代锁。
要使 volatile 变量提供理想的线程安全,必须同时满足下面两个条件:
- 对变量的写操作不依赖于当前值。
- 该变量没有包含在具有其他变量的不变式中。