volatile总结

作者: icecrea | 来源:发表于2017-10-07 18:08 被阅读23次

    并发编程中的三个概念:原子性,可见性,有序性

    使用场景:

    1.状态标记量。

    利用其可见性

    volatile boolean flag = false;
     
    while(!flag){
        doSomething();
    }
     
    public void setFlag() {
        flag = true;
    }
    

    利用其有序性。
    volatile关键字能禁止指令重排序,所以volatile能在一定程度上保证有序性。
      volatile关键字禁止指令重排序有两层意思:
      1)当程序执行到volatile变量的读操作或者写操作时,在其前面的操作的更改肯定全部已经进行,且结果已经对后面的操作可见;在其后面的操作肯定还没有进行;
      2)在进行指令优化时,不能将在对volatile变量访问的语句放在其后面执行,也不能把volatile变量后面的语句放到其前面执行。
    加入volatile关键字时,汇编代码会多出一个lock前缀指令
      lock前缀指令实际上相当于一个内存屏障(也成内存栅栏),内存屏障会提供3个功能:
      1)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;
      2)它会强制将对缓存的修改操作立即写入主存;
      3)如果是写操作,它会导致其他CPU中对应的缓存行无效。

    volatile boolean inited = false;
    //线程1:
    context = loadContext();  
    inited = true;            
     
    //线程2:
    while(!inited ){
    sleep()
    }
    doSomethingwithconfig(context);
    

    2.双重检查

    延迟初始化,减少同步开销
    在 Singleton 构造函数体执行之前,变量 instance 可能成为非 null 的,即赋值语句在对象实例化之前调用,此时别的线程得到的是一个还会初始化的对象,这样会导致系统崩溃。jdk1.5之后扩充volatile语义禁止重排序,保证了安全性。

    class Singleton{
        private volatile static Singleton instance = null;
         
        private Singleton() {}
         
        public static Singleton getInstance() {
            if(instance==null) {
                synchronized (Singleton.class) {
                    if(instance==null)
                        instance = new Singleton();
                }
            }
            return instance;
        }
    }
    

    注意:volatile不能保证原子性。下面代码执行结果永远达不到10000.因为i++非原子操作。包括了读取值,修改值,写入值三部操作。解决问题可以使用AtomicInteger原子类。

    public class test {
        public static volatile int inc = 0;
             
        public static void main(String[] args) {
            for(int i=0;i<10;i++){
                new Thread(){
                    public void run() {
                        for(int j=0;j<1000;j++)
                            inc++;
                       // System.out.println(inc);
                    };
                }.start();
            }
             
            while(Thread.activeCount()>1)  //保证前面的线程都执行完
                Thread.yield();
            System.out.println(test.inc);
        }
    }
    

    参考博客:
    http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920373.html
    http://www.iteye.com/topic/652440

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