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可见性
我们知道volatile可以看做是一种synchronized的轻量级锁,他能够保证并发时,被它修饰的共享变量的可见性,那么他是如何实现可见性的呢?
我们从jvm的角度来看一下,每个线程拥有自己的工作内存,实际上线程所修改的共享变量是从主内存中拷贝的副本,当一个共享变量被volatile修饰时,它会保证修改的值会立即被更新到主存,当有其他线程需要读取时,它会去内存中读取新值。
实现原理
被volatile修饰的共享变量在进行写操作的时候:
1、将当前处理器缓存行的数据写回到系统内存。
2、这个写回内存的操作会使在其他CPU里缓存了该内存地址的数据无效。
为了提高处理速度,处理器不直接和内存进行通信,而是先将系统内存的数据读到内部缓存(L1,L2或其他)后再进行操作,但操作完不知道何时会写到内存。如果对声明了volatile的变量进行写操作,JVM就会向处理器发送一条Lock前缀的指令,将这个变量所在缓存行的数据写回到系统内存。但是,就算写回到内存,如果其他处理器缓存的值还是旧的,再执行计算操作就会有问题。所以,在多处理器下,为了保证各个处理器的缓存是一致的,就会实现缓存一致性协议,每个处理器通过嗅探在总线上传播的数据来检查自己缓存的值是不是过期了,当处理器发现自己缓存行对应的内存地址被修改,就会将当前处理器的缓存行设置成无效状态,当处理器对这个数据进行修改操作的时候,会重新从系统内存中把数据读到处理器缓存里
使用场景
1.访问变量不需要加锁(加锁的话使用volatile就没必要了)
2.对变量的写操作不依赖于当前值(因为他不能保证原子性)
3.该变量没有包含在具有其他变量的不变式中。
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