java关键字---volatile

volatile也是变量修饰符,只能用来修饰变量。

volatile修饰的成员变量在每次被线程访问时,都强迫从共享内存中重读该成员变量的值。而且,当成员变量发生变化时,强迫线程将变化值回写到共享内存。这样在任何时刻,两个不同的线程总是看到某个成员变量的同一个值。

volatile关键字是Java并发的最轻量级实现,

一、功能,在生成的汇编语句中加入LOCK关键字和内存屏障

lock前缀指令实际上相当于一个内存屏障(也成内存栅栏),内存屏障会提供3个功能:
1)它确保指令重排序时不会把其后面的指令排到内存屏障之前的位置,也不会把前面的指令排到内存屏障的后面;即在执行到内存屏障这句指令时,在它前面的操作已经全部完成;
2)它会强制将对缓存的修改操作立即写入主存;
3)如果是写操作,它会导致其他CPU中对应的缓存行无效

二、作用

就是保证每一次线程load和write两个操作,都会直接从主内存中进行读取和覆盖,而非普通变量从线程内的工作空间(默认各位已经熟悉Java多线程内存模型)

read and load 从主存复制变量到当前工作内存
use and assign 执行代码,改变共享变量值
store and write 用工作内存数据刷新主存相关内容
其中use and assign 可以多次出现,但是这一些操作并不是原子性,也就是 在read load之后,如果主内存count变量发生修改之后,线程工作内存中的值由于已经加载,不会产生对应的变化,所以计算出来的结果会和预期不一样。


但它有一个很致命的缺点,导致它的使用范围不多,就是他只保证在读取和写入这两个过程是线程安全的。如果我们对一个volatile修饰的变量进行多线程下的自增操作,还是会出现线程安全问题。根本原因在于volatile关键字无法对自增进行安全性修饰,因为自增分为三步,读取-》+1-》写入。中间多个线程同时执行+1操作,还是会出现线程安全性问题。

Java的内存机制:Java使用一个主内存来保存变量当前值,而每个线程则有其独立的工作内存。线程访问变量的时候会将变量的值拷贝到自己的工作内存中,这样,当线程对自己工作内存中的变量进行操作之后,就造成了工作内存中的变量拷贝的值与主内存中的变量值不同。

Java语言规范中指出:为了获得最佳速度,允许线程保存共享成员变量的私有拷贝,而且只当线程进入或者离开同步代码块时才与共享成员变量的原始值对比。这样当多个线程同时与某个对象交互时,就必须要注意到要让线程及时的得到共享成员变量的变化。

而volatile关键字就是提示VM:对于这个成员变量不能保存它的私有拷贝,而应直接与共享成员变量交互。

使用建议:在两个或者更多的线程访问的成员变量上使用volatile。当要访问的变量已在synchronized代码块中,或者为常量时,不必使用。由于使用volatile屏蔽掉了VM中必要的代码优化,所以在效率上比较低,因此一定在必要时才使用此关键字。

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