用在多線程,同步變量陋气。 線程為了提高效率劳吠,將某成員變量(如A)拷貝了一份(如B),線程中對(duì)A的訪問(wèn)其實(shí)訪問(wèn)的是B巩趁。只在某些動(dòng)作時(shí)才進(jìn)行A和B的同步痒玩。因此存在A和B不一致的情況。volatile就是用來(lái)避免這種情況的。volatile告訴jvm蠢古, 它所修飾的變量不保留拷貝奴曙,直接訪問(wèn)主內(nèi)存中的(也就是上面說(shuō)的A)
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在Java內(nèi)存模型中,有main memory草讶,每個(gè)線程也有自己的memory (例如寄存器)洽糟。為了性能,一個(gè)線程會(huì)在自己的memory中保持要訪問(wèn)的變量的副本堕战。這樣就會(huì)出現(xiàn)同一個(gè)變量在某個(gè)瞬間坤溃,在一個(gè)線程的memory中的值可能與另外一個(gè)線程memory中的值,或者main memory中的值不一致的情況嘱丢。 一個(gè)變量聲明為volatile薪介,就意味著這個(gè)變量是隨時(shí)會(huì)被其他線程修改的,因此不能將它c(diǎn)ache在線程memory中屿讽。以下例子展現(xiàn)了volatile的作用: Java代碼
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沒(méi)有被聲明為volatile昭灵,線程執(zhí)行run的時(shí)候檢查的是自己的副本,就不能及時(shí)得知其他線程已經(jīng)調(diào)用tellMeToStop()修改了pleaseStop的值伐谈。 Volatile一般情況下不能代替sychronized烂完,因?yàn)関olatile不能保證操作的原子性,即使只是i++诵棵,實(shí)際上也是由多個(gè)原子操作組成:read i; inc; write i抠蚣,假如多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行i++,volatile只能保證他們操作的i是同一塊內(nèi)存履澳,但依然可能出現(xiàn)寫入臟數(shù)據(jù)的情況嘶窄。如果配合Java 5增加的atomic wrapper classes,對(duì)它們的increase之類的操作就不需要sychronized距贷。
Reference: http://www.javamex.com/tutorials/synchronization_volatile.shtml http://www.javamex.com/tutorials/synchronization_volatile_java_5.shtml http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-jtp06197.html
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恐怕比較一下volatile和synchronized的不同是最容易解釋清楚的柄冲。volatile是變量修飾符,而synchronized則作用于一段代碼或方法忠蝗;看如下三句get代碼: Java代碼
int i1;
int geti1() {return i1;}
volatile int i2;
int geti2()
{return i2;}
int i3;
synchronized int geti3() {return i3;}
geti1()
得到存儲(chǔ)在當(dāng)前線程中i1的數(shù)值现横。多個(gè)線程有多個(gè)i1變量拷貝,而且這些i1之間可以互不相同阁最。換句話說(shuō)戒祠,另一個(gè)線程可能已經(jīng)改變了它線程內(nèi)的i1值,而這個(gè)值可以和當(dāng)前線程中的i1值不相同速种。事實(shí)上姜盈,Java有個(gè)思想叫“主”內(nèi)存區(qū)域,這里存放了變量目前的“準(zhǔn)確值”配阵。每個(gè)線程可以有它自己的變量拷貝馏颂,而這個(gè)變量拷貝值可以和“主”內(nèi)存區(qū)域里存放的不同示血。因此實(shí)際上存在一種可能:“主”內(nèi)存區(qū)域里的i1值是1,線程1里的i1值是2饱亮,線程2里的i1值是3——這在線程1和線程2都改變了它們各自的i1值矾芙,而且這個(gè)改變還沒(méi)來(lái)得及傳遞給“主”內(nèi)存區(qū)域或其他線程時(shí)就會(huì)發(fā)生舍沙。 而 geti2()得到的是“主”內(nèi)存區(qū)域的i2數(shù)值近上。用volatile修飾后的變量不允許有不同于“主”內(nèi)存區(qū)域的變量拷貝。換句話說(shuō)拂铡,一個(gè)變量經(jīng) volatile修飾后在所有線程中必須是同步的壹无;任何線程中改變了它的值,所有其他線程立即獲取到了相同的值感帅。理所當(dāng)然的斗锭,volatile修飾的變量存取時(shí)比一般變量消耗的資源要多一點(diǎn),因?yàn)榫€程有它自己的變量拷貝更為高效失球。 既然volatile關(guān)鍵字已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了線程間數(shù)據(jù)同步岖是,又要 synchronized干什么呢?呵呵实苞,它們之間有兩點(diǎn)不同豺撑。首先,synchronized獲得并釋放監(jiān)視器——如果兩個(gè)線程使用了同一個(gè)對(duì)象鎖黔牵,監(jiān)視器能強(qiáng)制保證代碼塊同時(shí)只被一個(gè)線程所執(zhí)行——這是眾所周知的事實(shí)聪轿。但是,synchronized也同步內(nèi)存:事實(shí)上猾浦,synchronized在“ 主”內(nèi)存區(qū)域同步整個(gè)線程的內(nèi)存陆错。因此,執(zhí)行g(shù)eti3()方法做了如下幾步: 1. 線程請(qǐng)求獲得監(jiān)視this對(duì)象的對(duì)象鎖(假設(shè)未被鎖金赦,否則線程等待直到鎖釋放) 2. 線程內(nèi)存的數(shù)據(jù)被消除音瓷,從“主”內(nèi)存區(qū)域中讀入(Java虛擬機(jī)能優(yōu)化此步。夹抗。绳慎。[后面的不知道怎么表達(dá),汗]) 3. 代碼塊被執(zhí)行 4. 對(duì)于變量的任何改變現(xiàn)在可以安全地寫到“主”內(nèi)存區(qū)域中(不過(guò)geti3()方法不會(huì)改變變量值) 5. 線程釋放監(jiān)視this對(duì)象的對(duì)象鎖 因此volatile只是在線程內(nèi)存和“主”內(nèi)存間同步某個(gè)變量的值,而synchronized通過(guò)鎖定和解鎖某個(gè)監(jiān)視器同步所有變量的值兔朦。顯然synchronized要比volatile消耗更多資源偷线。
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volatile關(guān)鍵字相信了解Java多線程的讀者都很清楚它的作用。volatile關(guān)鍵字用于聲明簡(jiǎn)單類型變量沽甥,如int声邦、float、 boolean等數(shù)據(jù)類型摆舟。如果這些簡(jiǎn)單數(shù)據(jù)類型聲明為volatile亥曹,對(duì)它們的操作就會(huì)變成原子級(jí)別的邓了。但這有一定的限制。例如媳瞪,下面的例子中的n就不是原子級(jí)別的: Java代碼
package mythread;
public class JoinThread extends Thread
{
public static volatile int n = 0 ;
public void run()
{
for ( int i = 0 ; i < 10 ; i ++ )
try
{
n = n + 1 ;
sleep( 3 ); // 為了使運(yùn)行結(jié)果更隨機(jī)骗炉,延遲3毫秒
}
catch (Exception e)
{
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception
{
Thread threads[] = new Thread[ 100 ];
for ( int i = 0 ; i < threads.length; i ++ )
// 建立100個(gè)線程
threads[i] = new JoinThread();
for ( int i = 0 ; i < threads.length; i ++ )
// 運(yùn)行剛才建立的100個(gè)線程
threads[i].start();
for ( int i = 0 ; i < threads.length; i ++ )
// 100個(gè)線程都執(zhí)行完后繼續(xù)
threads[i].join();
System.out.println( " n= " + JoinThread.n);
}
}
如果對(duì)n的操作是原子級(jí)別的,最后輸出的結(jié)果應(yīng)該為n=1000蛇受,而在執(zhí)行上面積代碼時(shí)句葵,很多時(shí)侯輸出的n都小于1000,這說(shuō)明n=n+1不是原子級(jí)別的操作兢仰。原因是聲明為volatile的簡(jiǎn)單變量如果當(dāng)前值由該變量以前的值相關(guān)乍丈,那么volatile關(guān)鍵字不起作用,也就是說(shuō)如下的表達(dá)式都不是原子操作: n = n + 1 ; n ++ ; 如果要想使這種情況變成原子操作把将,需要使用synchronized關(guān)鍵字轻专,如上的代碼可以改成如下的形式: Java代碼 ![收藏代碼](http://upload-images.jianshu.io/upload_images/4956878-5faaa5eeface4c8e.png?imageMogr2/auto-orient/strip%7CimageView2/2/w/1240)
package mythread;
public class JoinThread extends Thread
{
public static int n = 0 ;
public static synchronized void inc()
{
n ++ ;
}
public void run()
{
for ( int i = 0 ; i < 10 ; i ++ )
try
{
inc(); // n = n + 1 改成了 inc();
sleep( 3 ); // 為了使運(yùn)行結(jié)果更隨機(jī),延遲3毫秒
}
catch (Exception e)
{
}
}
public static void main(String[] args) throws Exception
{
Thread threads[] = new Thread[ 100 ];
for ( int i = 0 ; i < threads.length; i ++ )
// 建立100個(gè)線程
threads[i] = new JoinThread();
for ( int i = 0 ; i < threads.length; i ++ )
// 運(yùn)行剛才建立的100個(gè)線程
threads[i].start();
for ( int i = 0 ; i < threads.length; i ++ )
// 100個(gè)線程都執(zhí)行完后繼續(xù)
threads[i].join();
System.out.println( " n= " + JoinThread.n);
}
}
上面的代碼將n=n+1改成了inc()察蹲,其中inc方法使用了synchronized關(guān)鍵字進(jìn)行方法同步请垛。因此,在使用volatile關(guān)鍵字時(shí)要慎重洽议,并不是只要簡(jiǎn)單類型變量使用volatile修飾宗收,對(duì)這個(gè)變量的所有操作都是原來(lái)操作,當(dāng)變量的值由自身的上一個(gè)決定時(shí)绞铃,如n=n+1镜雨、n++ 等,volatile關(guān)鍵字將失效儿捧,只有當(dāng)變量的值和自身上一個(gè)值無(wú)關(guān)時(shí)對(duì)該變量的操作才是原子級(jí)別的荚坞,如n = m + 1,這個(gè)就是原級(jí)別的菲盾。所以在使用volatile關(guān)鍵時(shí)一定要謹(jǐn)慎颓影,如果自己沒(méi)有把握,可以使用synchronized來(lái)代替volatile懒鉴。