volatile关键字的原理与使用

不羁的心 提交于 2020-02-28 05:36:38

二、并发编程的3个基本概念

(1)原子性
定义: 即一个操作或者多个操作 要么全部执行并且执行的过程不会被任何因素打断,要么就都不执行。

(2)可见性
定义:指当多个线程访问同一个变量时,一个线程修改了这个变量的值,其他线程能够立即看得到修改的值。

(3)有序性
定义:即程序执行的顺序按照代码的先后顺序执行。

二、volatile变量的特性

(1)保证可见性,不保证原子性

a.当写一个volatile变量时,JMM会把该线程本地内存中的变量强制刷新到主内存中去;

b.这个写会操作会导致其他线程中的缓存无效。

(2)禁止指令重排

重排序是指编译器和处理器为了优化程序性能而对指令序列进行排序的一种手段。重排序需要遵守一定规则:

a.重排序操作不会对***存在数据依赖关系***的操作进行重排序。

比如:a=1;b=a; 这个指令序列,由于第二个操作依赖于第一个操作,所以在编译时和处理器运

行时这两个操作不会被重排序。

b.重排序是为了优化性能,但是不管怎么重排序,单线程下程序的执行结果不能被改变

比如:a=1;b=2;c=a+b这三个操作,第一步(a=1)和第二步(b=2)由于不存在数据依赖关系, 所以可能会发

生重排序,但是c=a+b这个操作是不会被重排序的,因为需要保证最终的结果一定是c=a+b=3。

三、volatile原理:

volatile可以保证线程可见性且提供了一定的有序性,但是无法保证原子性。

I. 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;

II. 它会强制将对缓存的修改操作立即写入主存;

III. 如果是写操作,它会导致其他CPU中对应的缓存行无效。

四、注意:

1.volatile不适合应用于复合操作,即非原子性操作
2.volatile提供了可见性与有序性。

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