Volatile

volatile 关键字的作用是什么？相比于 synchronized 关键字（重量级锁）对性能影响较大，Java提供了一种较为轻量级的可见性和有序性问题的解决方案，那就是应用 volatile 关键字。因为应用 volatile 不会引起上下文的切换和调度，所以 volatile 对性能的影响较小，开销较低。 从并发三要素的角度看，volatile 能够保障其润饰的变量的可见性和有序性，无奈保障原子性（不能保障齐全的原子性，只能保障单次读/写操作具备原子性，即无奈保障复合操作的原子性）。 上面将从并发三要素的角度介绍 volatile 如何做到可见和有序的。 1. volatile 如何实现可见性？什么是可见性？可见性指当多个线程同时访问共享变量时，一个线程对共享变量的批改，其余线程能够立刻看到（即任意线程对共享变量操作时，变量一旦扭转所有线程立刻能够看到）。 1.1 可见性例子/** * volatile 可见性例子 * @author 单程车票 */public class VisibilityDemo { // 结构共享变量 public static boolean flag = true;// public static volatile boolean flag = true; // 如果应用volatile润饰则能够终止循环 public static void main(String[] args) { // 线程1更改flag new Thread(() -> { // 睡眠3秒确保线程2启动 try { TimeUnit.SECONDS.sleep(3); } catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();} // 批改共享变量 flag = false; System.out.println("批改胜利，以后flag为true"); }, "one").start(); // 线程2获取更新后的flag终止循环 new Thread(() -> { while (flag) { } System.out.println("获取到批改后的flag，终止循环"); }, "two").start(); }}不应用 volatile 润饰 flag 变量时，运行程序会进入死循环，也就是说线程1对 flag 的批改并没有被线程2读到，也就是说这里的flag并不具备可见性。应用 volatile 润饰 flag 变量时，运行程序会终止循环，打印提醒语句，阐明线程2读到了线程1批改后的数据，也就是说被 volatile 润饰的变量具备可见性。*1.2 volatile 如何保障可见性？被 volatile 润饰的共享变量 flag 被一个线程批改后，JMM（Java内存模型）会把该线程的CPU内存中的共享变量 flag 立刻强制刷新回主存中，并且让其余线程的CPU内存中的共享变量 flag 缓存生效，这样当其余线程须要拜访该共享变量 flag 时，就会从主存获取最新的数据。 ...

什么是volatile关键字volatile是Java中用于润饰变量的关键字，其能够保障该变量的可见性以及程序性，然而无奈保障原子性。更精确地说是volatile关键字只能保障单操作的原子性， 比方x=1 ，然而无奈保障复合操作的原子性，比方x++ 其为Java提供了一种轻量级的同步机制：保障被volatile润饰的共享变量对所有线程总是可见的，也就是当一个线程批改了一个被volatile润饰共享变量的值，新值总是能够被其余线程立刻得悉。相比于synchronized关键字（synchronized通常称为重量级锁），volatile更轻量级，开销低，因为它不会引起线程上下文的切换和调度。 保障可见性可见性：是指当多个线程拜访同一个变量时，一个线程批改了这个变量的值，其余线程可能立刻看到批改的值。咱们一起来看一个例子： public class VisibilityTest { private boolean flag = true; public void change() { flag = false; System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "，已批改flag=false"); } public void load() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "，开始执行....."); int i = 0; while (flag) { i++; } System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ",完结循环"); } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { VisibilityTest test = new VisibilityTest(); // 线程threadA模仿数据加载场景 Thread threadA = new Thread(() -> test.load(), "threadA"); threadA.start(); // 让threadA执行一会儿 Thread.sleep(1000); // 线程threadB 批改 共享变量flag Thread threadB = new Thread(() -> test.change(), "threadB"); threadB.start(); }}其中：threadA 负责循环，threadB负责批改 共享变量flag，如果flag=false时，threadA 会完结循环，然而下面的例子会死循环！ 起因是threadA无奈立刻读取到共享变量flag批改后的值。 咱们只需private volatile boolean flag = true;，加上volatile关键字threadA就能够立刻退出循环了。 ...

0.简介前一篇文章《Synchronized用法原理和锁优化降级过程》从面试角度详细分析了synchronized关键字原理，本篇文章次要围绕volatile关键字用代码剖析下可见性，原子性，有序性，synchronized也辅助证实一下，来加深对锁的了解。** 1.可见性 1.1 不可见性A线程操作共享变量后，该共享变量对线程B是不可见的。咱们来看上面的代码。 package com.duyang.thread.basic.volatiletest;/** * @author ：jiaolian * @date ：Created in 2020-12-22 10:10 * @description：不可见性测试 * @modified By： * 公众号:叫练 */public class VolatileTest { private static boolean flag = true; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { Thread threadA = new Thread(() -> { while (flag){ //留神在这里不能有输入 }; System.out.println("threadA over"); }); threadA.start(); //休眠100毫秒，让线程A先执行 Thread.sleep(100); //主线程设置共享变量flag等于false flag = false; }}上述代码中，在主线程中启动了线程A，主线程休眠100毫秒，目标是让线程A先执行，主线程最初设置共享变量flag等于false，控制台没有输入后果，程序死循环没有完结不了。如下图所示主线程执行完后flag = false后Java内存模型（JMM），主线程把本人工作内存的flag值设置成false后同步到主内存，此时主内存flag=false，线程A并没有读取到主内存最新的flag值（false），主线程执行结束，线程A工作内存始终占着cpu工夫片不会从主内存更新最新的flag值，线程A看不到主内存最新值，A线程应用的值和主线程应用值不统一，导致程序凌乱，这就是线程之间的不可见性，这么说你应该能明确了。线程间的不可见性是该程序死循环的根本原因。 1.2 volatile可见性上述案例中，咱们用代码证实了线程间的共享变量是不可见的，其实你能够从上图得出结论：只有线程A的工作内存可能感知主内存中共享变量flag的值发生变化就好了，这样就能把最新的值更新到A线程的工作内存了，你只有能想到这里，问题就曾经完结了，没错，volatile关键字就实现了这个性能，线程A能感知到主内存共享变量flag产生了变动，于是强制从主内存读取到flag最新值设置到本人工作内存，所以想要VolatileTest代码程序失常完结，用volatile关键字润饰共享变量flag，private volatile static boolean flag = true；就功败垂成。volatile底层实现的硬件根底是基于硬件架构和缓存一致性协定。如果想深刻下，能够翻看上一篇文章《可见性是什么？（通俗易懂）》。肯定要试试才会有播种哦！ ...

作者：小傅哥博客：https://bugstack.cn 积淀、分享、成长，让本人和别人都能有所播种！????一、码场心得 你是个能享乐的人吗？ 从前的能享乐大多指的体力劳动的苦，但当初的能享乐曾经包含太多维度，包含：读书学习&寂寞的苦、深度思考&脑力的苦、自律习惯&修行的苦、自控能力&放弃的苦、抬头做人&尊严的苦。 尽管这些苦摆在眼前，但大多数人还是喜爱吃简略的苦。熬夜加班、日复一日、反复昨天、CRUD，最初身材发胖、体质降落、能力有余、自抱自泣！所以有些苦能不吃就不吃，要吃就吃那些有成长价值的苦。 明天你写博客了吗？ 如果一件小事能保持5年以上，那你肯定是很了不起的人。是的，很了不起。人最难的就是想分明了但做不到，或者偶然做到长期做不到。 其实大多数走在研发路上的搭档们，都晓得本人该致力，但明明下好了的信心就是保持不了多久。就像你是否也想过要写技术博客，做技术积攒。直到有一天被瓶颈限度在困局中才会焦急，但这时候在想破局就真的很难了！ 二、面试题谢飞机，小记，飞机趁着周末，吃完火锅。又去约面试官喝茶了！ 谢飞机：嗨，我在这，这边，这边。 面试官：你怎么又来了，最近学的不错了？ 谢飞机：还是想来大厂，别害羞，面我吧！ 面试官：我如同是你补课老师... 既然来了，就问问你吧！volatile 是干啥的？ 谢飞机：啊，volatile 是保障变量对所有线程的可见性的。 面试官：那 volatile 能够解决原子性问题吗？ 谢飞机：不能够！ 面试官：那 volatile 的底层原理是如何实现的呢？ 谢飞机：...，这！面试官，刚问两个题就甩雷，你是不家里有事要忙？ 面试官：你管我！ 三、volatile 解说1. 可见性案例public class ApiTest { public static void main(String[] args) { final VT vt = new VT(); Thread Thread01 = new Thread(vt); Thread Thread02 = new Thread(new Runnable() { public void run() { try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException ignore) { } vt.sign = true; System.out.println("vt.sign = true 告诉 while (!sign) 完结！"); } }); Thread01.start(); Thread02.start(); }}class VT implements Runnable { public boolean sign = false; public void run() { while (!sign) { } System.out.println("你坏"); }}这段代码，是两个线程操作一个变量，程序冀望当 sign 在线程 Thread01 被操作 vt.sign = true 时，Thread02 输入 你坏。 ...

前言volatile是Java虚拟机提供的轻量级的同步机制。 volatile关键字作用是什么？两个作用： 1.保障被volatile润饰的共享变量对所有线程总数可见的，也就是当一个线程批改了一个被volatile润饰共享变量的值，新值总是能够被其余线程立刻得悉。 2.禁止指令重排序优化。 volatile的可见性对于volatile的可见性作用，咱们必须意识到被volatile润饰的变量对所有线程总数立刻可见的，对volatile变量的所有写操作总是能立即反馈到其余线程中； 上面来测试一下，此时的还未initFlag被volatile润饰。 private boolean initFlag = false; public void test() throws InterruptedException{ Thread threadA = new Thread(() -> { while (!initFlag) { } String threadName = Thread.currentThread().getName(); System.out.println("线程" + threadName+"获取到了initFlag扭转后的值"); }, "threadA"); //线程B更新全局变量initFlag的值 Thread threadB = new Thread(() -> { initFlag = true; }, "threadB"); //确保线程A先执行 threadA.start(); Thread.sleep(2000); threadB.start();}执行后果：控制台只打印了 "线程threadB扭转了initFlag的值"，且程序并未终止。 此时initFlag曾经被volatile关键字润饰了 private volatile boolean initFlag = false; public void test() throws InterruptedException{ Thread threadA = new Thread(() -> { while (!initFlag) { } String threadName = Thread.currentThread().getName(); System.out.println("线程" + threadName+"获取到了initFlag扭转后的值"); }, "threadA"); Thread threadB = new Thread(() -> { initFlag = true; String threadName = Thread.currentThread().getName(); System.out.println("线程" + threadName+"扭转了initFlag的值"); }, "threadB"); //确保线程A先执行 threadA.start(); Thread.sleep(2000); threadB.start();}执行后果： ...

0.背景-缓存一致性依据维基百科的定义：在一个共享内存多处理器零碎中，每个处理器都有一个独自的缓存，能够有很多共享数据正本：一个在主内存中，一个在每个申请它的处理器的本地缓存中。 当一个数据正本被更改时，其余正本必须反映该更改。 缓存一致性是确保共享操作数（数据）值的更改及时在整个零碎中流传的学科。上面图1是缓存不统一的示例图，图2是缓存统一的示例图其实Java的volatile某种意义上也是来解决这种缓存不统一的状况。 更多缓存一致性的常识，能够参看维基百科的词条，也能够看medium上的这篇文章 1.JMM提供的volatile域的语义1.1 可见性依据JSR-133 FAQ中的阐明，volatile字段是用于在线程之间传递状态的非凡字段。 每次读取volatile时，都会看到任意一个线程对该volatile的最初一次写入。 实际上，程序员将volatile字段指定为不能承受因为缓存或重排序而导致的“过期”值的字段。 禁止编译器和运行时在寄存器中调配它们。 它们还必须确保在写入后将其从高速缓存（cache）中刷新到主存(memory)，以便它们能够立刻对其余线程可见。 同样，在读取volatile字段之前，必须使高速缓存有效，以便能够看到主内存中的值而不是本地处理器高速缓存中的值。 也就是说每次读取volatile都是从主存读取，写入也会刷新到主存，因此保障了不同线程拿到的都是最新值，即保障了共享资源对各个CPU上的线程的可见性，这其实就是保障了缓存一致性。 1.2. 重排序限度在旧的内存模型下（Java1.5之前），对volatile变量的访问不能互相重排序，但能够与nonvolatile变量拜访一起重排序。 这毁坏了volatile字段作为从一个线程到另一线程发信号告诉状态的一种伎俩。 在新的内存模型下(Java1.5及之后），volatile变量不能互相从新排序依然为true。区别在于，当初对它们四周的失常字段拜访进行重排序不再那么容易了。 写入一个volatile 字段具备与monitor开释雷同的存储成果，而从一个volatile 字段中读取具备与monitor获取雷同的存储成果。 实际上，因为新的内存模型对volatile 字段拜访与其余字段拜访（无论是否为易失性）的从新排序施加了更严格的束缚，因而当线程A写入volatile 字段f时，对线程A可见的任何内容，这些内容在线程B读取f时都可见。 这是一个如何应用易失性字段的简略示例： class VolatileExample { int x = 0; volatile boolean v = false; public void writer() { x = 42; v = true; } public void reader() { if (v == true) { //uses x - guaranteed to see 42. } }}假设一个线程在调用writer办法，而另一个在调用reader办法。在writer办法中对v的写操作，会将对x的写操作也更新到主存中，而对v的读操作则从主存中获取该值。 因而，如果reader办法看到v的值为true，那么也保障能够看到在它之前产生的对42的写入。 ...