static 和 volatile 关键字

• 在多线程中使用同一个静态方法时，每个线程使用各自的实例字段(instance field)的副本，而共享一个静态字段(static field)。所以说，如果该静态方法不去操作一个静态成员，只在方法内部使用实例字段(instance field)，不会引起安全性问题。但是，如果该静态方法操作了一个静态字段，则需要静态方法中采用互斥访问的方式进行安全处理。也就是说当某个静态类的静态方法使用了synchronized时实际上是对这个方法里的全局静态变量进行线程互斥保护。

• volatile同步机制不同于synchronized, 前者是内存同步，后者不仅包含内存同步（一致性），且保证线程互斥（互斥性）。

• 变量放在主存区上，使用该变量的每个线程，都将从主存区拷贝一份到自己的工作区上进行操作。

• volatile, 声明这个字段易变（可能被多个线程使用），Java内存模型负责各个线程的工作区与主存区的该字段的值保持同步，即一致性。

• static, 声明这个字段是静态的（可能被多个实例共享），在主存区上该类的所有实例的该字段为同一个变量，即唯一性。

• volatile, 声明变量值的一致性；static,声明变量的唯一性。

• volatile同步机制不同于synchronized, 前者是内存同步，后者不仅包含内存同步（一致性），且保证线程互斥（互斥性）。

• static 只是声明变量在主存上的唯一性，不能保证工作区与主存区变量值的一致性；除非变量的值是不可变的，即再加上final的修饰符，否则static声明的变量，不是线程安全的。

• 既然static已经是全局唯一了，那应该就是线程间共享，因此一个线程改变它其它线程都能看到，可惜这并不是事实，为了提高优化度和运行速度，一个线程修改这个变量是不一定立即写回内存让其它线程看到的，这时候就需要用volatile强制要求每次改变都写回内存了

• static其实跟线程没太大关系，应该说对多个对象实例是可见的。你说对多个线程可见，虽然没什么毛病，因为静态变量全局可见嘛，但是把这个理解转到线程的上线文中是困惑的起因。

• “volatile保证了线程之间的可见性”：因为线程看到volatile变量会去读取主内存最新的值，而不是自个一直在那跟内部的变量副本玩，所以保证了valatile变量在各个线程间的可见性。

• volatile 可以保证线程间的可见性，是指一个线程中对变量操作了，另一个线程能马上看见这次改变，不会访问到旧数据（没有被volatile 修饰的变量往往会因为优化的原因，或者是多cpu的原因导致其他线程访问到了旧的数据）。

• static 静态部分 在类加载的时候会在类对象保留一份，此类的实例间共享一份静态资源，并加载到内存，寄存器，缓存，不保证每个线程看到的值是一致（假设有线程对静态变量修改的话）；而volatile表示每次保证读取到到是主内存中最新的值。可能也是你想问的多线程中分别两种修饰符的变量的可见性，是否保证一致。

• 下面摘自Java语言规范(Java Language Specification)的官方解释：

  • 1. If a field is declared static, there exists exactly one incarnation of the field, no matter how many instances (possibly zero) of the class may eventually be created.
  • 2. A field may be declared volatile, in which case the Java Memory Model ensures that all threads see a consistent value for the variable。

• 每一个线程运行时都有一个线程栈，线程栈保存了线程运行时候变量值信息。当线程访问某一个对象时候值的时候，首先通过对象的引用找到对应在堆内存的变量的值，然后把堆内存，变量的具体值load到线程本地内存中，建立一个变量副本，之后线程就不再和对象在堆内存变量值有任何关系，而是直接修改副本变量的值，在修改完之后的某一个时刻（线程退出之前），自动把线程变量副本的值回写到对象在堆中变量。这样在堆中的对象的值就产生变化了。

  
  image.png
  

  read and load 从主存复制变量到当前工作内存
  use and assign 执行代码，改变共享变量值
  store and write 用工作内存数据刷新主存相关内容

其中use and assign 可以多次出现，但是这一些操作并不是原子性，也就是 在read load之后，如果主内存count变量发生修改之后，线程工作内存中的值由于已经加载，不会产生对应的变化，所以计算出来的结果会和预期不一样

对于volatile修饰的变量，jvm虚拟机只是保证从主内存加载到线程工作内存的值是最新的

例如假如线程1，线程2 在进行read,load 操作中，发现主内存中count的值都是5，那么都会加载这个最新的值

在线程1堆count进行修改之后，会write到主内存中，主内存中的count变量就会变为6

线程2由于已经进行read,load操作，在进行运算之后，也会更新主内存count的变量值为6

导致两个线程及时用volatile关键字修改之后，还是会存在并发的情况，volatile很容易被误用，用来进行原子性操作。

• 更多
  • 面试必问的volatile，你了解多少?
  • java volatile关键字解惑