分布式与高并发-可见性问题-volatile（一）

1、会出现可见性问题的案例

1.1、引出可见性问题

public class VolatileDemo {
    
    
    public static boolean stop=true;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
    
        new Thread(()->{
    
    
            int i=0;
            while (stop){
    
    
                i++;
            }
            System.out.println("循环结束："+i);
        }).start();
        Thread.sleep(1000);
        stop=false;
    }
}

1.2、执行结果

1.3、执行结果分析

可见循环一直未结束，没有输出：System.out.println(“循环结束：”+i);所以主线程中stop=false,对子线程 while(stop) 不可见，这就是一个可见性问题

2、利用print 进行主内存同步

2.1 代码实现

public class VolatileDemo {
    
    
    public static boolean stop=true;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
    
        new Thread(()->{
    
    
            int i=1;
            while (stop){
    
    
                i++;
                System.out.println("最新数据："+i);
            }
        }).start();
        Thread.sleep(100);
        stop=false;
    }
}

2.2、执行结果

2.3 结果分析

线程正常结束了，那么print 是如何促成了可见性问题的解决呢？

print 方法主要分为两步

1. IO操作：IO阻塞也会有影响,代码佐证（new File()）,也会使代码正常结束

public class VolatileDemo {
    
    
    //添加volatile关键字
    public static boolean stop=true;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
    
        new Thread(()->{
    
    
            int i=1;
            while (stop){
    
    
                i++;
                new File("text.txt");
            }
        }).start();
        Thread.sleep(100);
        stop=false;
    }
}

2. synchronized:锁的释放会强制把工作内存中写的操作同步到主内存中，意味着stop=false，会把stop的值同步到主内存，while的下一次循环会读到stop=false;对这个结论进行一下佐证，下面代码执行结果也会正常结束，所以结论就是 synchronized加锁和释放锁会同步主内存

public class VolatileDemo {
    
    
    public static boolean stop=true;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
    
        new Thread(()->{
    
    
            int i=1;
            while (stop){
    
    
                i++;
                synchronized (VolatileDemo.class){
    
    
                    
                }
            }
        }).start();
        Thread.sleep(100);
        stop=false;
    }
}

综上所述 print即实现了syn和io操作，所以解决了可见性问题

3、Thread.sleep解决可见性问题

sleep:没有任何同步操作，会导致线程切换，线程重新竞争，系统重新分配资源，导致线程内原本的缓存失效，会重新加载主内存中新的值

public class VolatileDemo {
    
    
    public static boolean stop=true;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
    
        new Thread(()->{
    
    
            int i=1;
            while (stop){
    
    
                i++;
                try {
    
    
                    Thread.sleep(0);
                } catch (InterruptedException e) {
    
    
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        }).start();
        Thread.sleep(100);
        stop=false;
    }
}

4、添加volatile关键字

4.1、代码实现

public class VolatileDemo {
    
    
    //添加volatile关键字
    public volatile static boolean stop=true;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
    
        new Thread(()->{
    
    
            int i=1;
            while (stop){
    
    
                i++;
            }
            System.out.println("循环结束："+i);
        }).start();
        Thread.sleep(100);
        stop=false;
    }
}

4.2、执行结果

4.3、结果分析

程序正常结束，输出了信息，说明子循环中捕获到了stop=false

5、总结

综上案例可见我们可以通过volatile关键字去解决可见性问题，这样也就不需要关心线程中是否有print或者sleep等代码操作