镰刀

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volatile 关键字的作用(变量可见性、禁止重排序)

Java volatile

Java语言提供乐一种稍弱的同步机制,volatile变量,用来确保将变量的更新操作通知到其他线程,volatile变量具备两种特性,volatile变量不会被缓存在寄存器或者对其他处理器不可见的地方, 因此在读取volatile类型的变量总是会返回最新的写入值。

变量可见性

保证该变量对所有线程可见,这里的可见性是指当一个线程修改乐变量的值,那么新的值对于其他的线程可以立即获取。

禁止重排序

volatile禁止了指令重排,比synchronized更轻量级的同步锁。

在访问volatile变量时不会执行加锁操作,因此也就不会使执行线程阻塞,因此volatile变量是一种比synchronized关键字更轻量级的同步机制。 volatile适合这种场景,一个变量被多个线程共享,线程之间给这个变量赋值。

当对非volatile变量进行读写的时候,每个线程先从内存拷贝变量到CPU缓存中,如果计算机有多个CPU,每个线程可能在不同CPU上被处理,这意味着每个线程可以拷贝到不同的CPU cache中,而声名变量是volatile的,JVM保证了每次读变量都从内存中读,跳过CPU cache这一步。

适用场景

volatile变量的单次读写操作可以保证原子性,如long和double类型变量,但是并不能保证i++这种操作的原子性,本质上i++是读写两次操作。 某些场景下可以代替synchronized,但是volatile并不能完全替代Synchronized的位置,只有在一些特殊场景下,才能使用volatile。 总的来说必须同时满足两个条件下才能保证在并发环境的线程安全

  • 对于变量的写操作不依赖当前值,比如i++,或者说是单纯的变量赋值 boolean flag = true
  • 该变量没有包含在具有其他变量的不变式中,也就是说,不同volatile变量之间,不能相互依赖。只有在状态真正独立于程序内其他内容时才能使用volatile。