Java多线程——volatile关键字

volatile在多线程中是用来同步变量的。

线程为了提高效率，将某成员变量(如A)拷贝了一份（如B），线程中对A的访问其实访问的是B。只在某些动作时才进行A和B的同步。因此存在A和B不一致的情况。

volatile就是用来避免这种情况的。volatile告诉jvm，它所修饰的变量不保留拷贝，直接访问主内存中的（也就是上面说的A) 变量。

一个变量声明为volatile，就意味着这个变量是随时会被其他线程修改的，因此不能将它cache在线程memory中。

以下例子展现了volatile的作用：

public class StoppableTask extends Thread {
     private volatile boolean pleaseStop;
 
     public void run() {
          while (!pleaseStop) {
               // do some stuff...
          }
     }
 
     public void tellMeToStop() {
          pleaseStop = true;
     }
}

假如pleaseStop没有被声明为volatile，线程执行run的时候检查的是自己的副本，就不能及时得知其他线程已经调用tellMeToStop()修改了pleaseStop的值。

Volatile一般情况下不能代替sychronized，因为volatile不能保证操作的原子性，即使只是i++，实际上也是由多个原子操作组成：

read i; inc; write i，

假如多个线程同时执行i++，volatile只能保证他们操作的i是同一块内存，但依然可能出现写入脏数据的情况。如果配合Java 5增加的atomic wrapper classes，对它们的increase之类的操作就不需要sychronized。

volatile和synchronized的不同是最容易解释清楚的。volatile是变量修饰符，而synchronized则作用于一段代码或方法；

看如下三句get代码：

  int i1;
     volatile int i2;
     int i3;
 
     int geti1() {
          return i1;
     }
 
     int geti2() {
          return i2;
     }
 
     synchronized int geti3() {
          return i3;
     }

得到存储在当前线程中i1的数值。多个线程有多个i1变量拷贝，而且这些i1之间可以互不相同。换句话说，另一个线程可能已经改变了它线程内的 i1值，而这个值可以和当前线程中的i1值不相同。事实上，Java有个思想叫“主”内存区域，这里存放了变量目前的“准确值”。每个线程可以有它自己的变量拷贝，而这个变量拷贝值可以和“主”内存区域里存放的不同。因此实际上存在一种可能：“主”内存区域里的i1值是1，线程1里的i1值是2，线程2里的i1值是3——这在线程1和线程2都改变了它们各自的i1值，而且这个改变还没来得及传递给“主”内存区域或其他线程时就会发生。

而 geti2()得到的是“主”内存区域的i2数值。用volatile修饰后的变量不允许有不同于“主”内存区域的变量拷贝。换句话说，一个变量经 volatile修饰后在所有线程中必须是同步的；任何线程中改变了它的值，所有其他线程立即获取到了相同的值。理所当然的，volatile修饰的变量存取时比一般变量消耗的资源要多一点，因为线程有它自己的变量拷贝更为高效。

既然volatile关键字已经实现了线程间数据同步，又要 synchronized干什么呢？

它们之间有两点不同。首先，synchronized获得并释放监视器——如果两个线程使用了同一个对象锁，监视器能强制保证代码块同时只被一个线程所执行——这是众所周知的事实。但是，synchronized也同步内存：事实上，synchronized在“ 主”内存区域同步整个线程的内存。

因此，执行geti3()方法做了如下几步：

1.线程请求获得监视this对象的对象锁（假设未被锁，否则线程等待直到锁释放）

2.线程内存的数据被消除，从“主”内存区域中读入

3.代码块被执行

4,对于变量的任何改变现在可以安全地写到“主”内存区域中（不过geti3()方法不会改变变量值）

5.线程释放监视this对象的对象锁

因此volatile只是在线程内存和“主”内存间同步某个变量的值，而synchronized通过锁定和解锁某个监视器同步所有变量的值。显然synchronized要比volatile消耗更多资源。

Java多线程——volatile关键字

猜你喜欢