关于多线程:Java多线程之可见性之volatile

可见性

一个线程对主内存的批改能够及时被其它线程察看到

导致共享变量在线程间不可见的起因

• 线程穿插执行
• 指令重排序加上线程穿插执行
• 共享变量更新后的值没有在工作内存与主存间及时更新
• 保障可见性和原子性

对于可见性 Java 提供了 synchonized 和volatile

volatile

通过退出内存屏障和禁止重排序优化来实现, 保障可见性不保障原子性
对volatile变量进行写操作时, 会在写操作后退出一条 store 屏障指令, 将工作内存变量值刷新到主内存。

对 volatile 变量进行读操作时, 会在读操作前退出一条 load 屏障指令, 从主内存读取共享变量。

通过下面两点, 任何时候, 不同线程总能看到该变量的最新值. 所有的操作都是 CPU 级别的。

并不是说应用了 volatile 就线程平安了

package com.keytech.task;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.Semaphore;


public class VolatileTest {

    private static Integer clientTotal=5000;
    private static Integer threadTotal=200;
    private static volatile Integer count=0;

    public static void main(String[] args) {ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool();
        Semaphore semaphore=new Semaphore(threadTotal);
        for (int i = 0; i < clientTotal; i++) {executorService.execute(()->{
                try{semaphore.acquire();
                    update();
                    semaphore.release();}catch (Exception e){e.printStackTrace();
                }
            });
        }
        executorService.shutdown();
        System.out.println("count:"+count);
    }

    private static void update(){count++;}
}

//count:4988

尽管应用了 volatile, 然而线程不平安。起因:update 是非原子性的。

 private static void update() {
     count++; // 分 3 步
     //1. 取出以后 count 值
     //2.count + 1
     //3.count 从新写回主存
 }

假如同时有两个线程进行操作，两个线程同时执行到第一步（从内存中读取最新值）失去一样的最新的后果，而后进入第二步（+ 1 操作）并进行第三步（从新写回主存）。只管第一步获取的值是一样的，然而同时将 + 1 后的操作写回主存，这样就会丢掉某个 + 1 的操作，这样就会呈现线程不平安问题

总结

• volatile进行多线程加是线程不平安的, 不适宜计数
• volatile不具备原子性

volatile的应用场景

• 对变量的写操作不依赖以后值
• 该变量没有蕴含在其它变量的不变式子中
• volatile 适宜作为状态的标记量

volatile boolean flag = false;

// 线程 1
context = loadContext();
flag = true;

// 线程 2
while(!flag){sleep();
}
todo(context);