java volatile关键字

用在多线程,同步变量。 线程为了提高效率,将某成员变量(如A)拷贝了一份(如B),线程中对A的访问其实访问的是B。只在某些动作时才进行A和B的同步。因此存在A和B不一致的情况。volatile就是用来避免这种情况的。volatile告诉jvm, 它所修饰的变量不保留拷贝,直接访问主内存中的(也就是上面说的A)

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在Java内存模型中,有main memory,每个线程也有自己的memory (例如寄存器)。为了性能,一个线程会在自己的memory中保持要访问的变量的副本。这样就会出现同一个变量在某个瞬间,在一个线程的memory中的值可能与另外一个线程memory中的值,或者main memory中的值不一致的情况。

一个变量声明为volatile,就意味着这个变量是随时会被其他线程修改的,因此不能将它cache在线程memory中。以下例子展现了volatile的作用:

public class StoppableTask extends Thread {

  private volatile boolean pleaseStop;

  public void run() {

    while (!pleaseStop) {

     // do some stuff...

    }

 }

  public void tellMeToStop() {

   pleaseStop = true;

  }

}

假如pleaseStop没有被声明为volatile,线程执行run的时候检查的是自己的副本,就不能及时得知其他线程已经调用tellMeToStop()修改了pleaseStop的值。

Volatile一般情况下不能代替sychronized,因为volatile不能保证操作的原子性,即使只是i++,实际上也是由多个原子操作组成:read i; inc; write i,假如多个线程同时执行i++,volatile只能保证他们操作的i是同一块内存,但依然可能出现写入脏数据的情况。如果配合Java 5增加的atomic wrapper classes,对它们的increase之类的操作就不需要sychronized。

Reference:

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恐怕比较一下volatile和synchronized的不同是最容易解释清楚的。volatile是变量修饰符,而synchronized则作用于一段代码或方法;看如下三句get代码:

int i1;             
int geti1() {return i1;} 
volatile int i2; 
int geti2()
{return i2;} 
int i3;              
synchronized int geti3() {return i3;}

   geti1()得到存储在当前线程中i1的数值。多个线程有多个i1变量拷贝,而且这些i1之间可以互不相同。换句话说,另一个线程可能已经改变了它线 程内的i1值,而这个值可以和当前线程中的i1值不相同。事实上,Java有个思想叫“主”内存区域,这里存放了变量目前的“准确值”。每个线程可以有它 自己的变量拷贝,而这个变量拷贝值可以和“主”内存区域里存放的不同。因此实际上存在一种可能:“主”内存区域里的i1值是1,线程1里的i1值是2,线 程2里的i1值是3——这在线程1和线程2都改变了它们各自的i1值,而且这个改变还没来得及传递给“主”内存区域或其他线程时就会发生。
  而 geti2()得到的是“主”内存区域的i2数值。用volatile修饰后的变量不允许有不同于“主”内存区域的变量拷贝。换句话说,一个变量经 volatile修饰后在所有线程中必须是同步的;任何线程中改变了它的值,所有其他线程立即获取到了相同的值。理所当然的,volatile修饰的变量 存取时比一般变量消耗的资源要多一点,因为线程有它自己的变量拷贝更为高效。
  既然volatile关键字已经实现了线程间数据同步,又要 synchronized干什么呢?呵呵,它们之间有两点不同。首先,synchronized获得并释放监视器——如果两个线程使用了同一个对象锁,监 视器能强制保证代码块同时只被一个线程所执行——这是众所周知的事实。但是,synchronized也同步内存:事实上,synchronized在“ 主”内存区域同步整个线程的内存。因此,执行geti3()方法做了如下几步:
1. 线程请求获得监视this对象的对象锁(假设未被锁,否则线程等待直到锁释放)
2. 线程内存的数据被消除,从“主”内存区域中读入(Java虚拟机能优化此步。。。[后面的不知道怎么表达,汗])
3. 代码块被执行
4. 对于变量的任何改变现在可以安全地写到“主”内存区域中(不过geti3()方法不会改变变量值)
5. 线程释放监视this对象的对象锁
  因此volatile只是在线程内存和“主”内存间同步某个变量的值,而synchronized通过锁定和解锁某个监视器同步所有变量的值。显然synchronized要比volatile消耗更多资源。

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volatile关键字相信了解Java多线程的读者都很清楚它的作用。volatile关键字用于声明简单类型变量,如int、float、 boolean等数据类型。如果这些简单数据类型声明为volatile,对它们的操作就会变成原子级别的。但这有一定的限制。例如,下面的例子中的n就 不是原子级别的:

package  mythread;

public   class  JoinThread  extends  Thread
{
     public   static volatile int  n  =   0 ;
    public   void  run()
    {
         for  ( int  i  =   0 ; i  <   10 ; i ++ )
             try 
        {
                n  =  n  +   1 ;
                sleep( 3 );  //  为了使运行结果更随机,延迟3毫秒

}
             catch  (Exception e)
            {
            }
    }

public   static   void  main(String[] args)  throws  Exception
    {

Thread threads[]  =   new  Thread[ 100 ];
         for  ( int  i  =   0 ; i  <  threads.length; i ++ )
             //  建立100个线程 
            threads[i]  =   new  JoinThread();
         for  ( int  i  =   0 ; i  <  threads.length; i ++ )
             //  运行刚才建立的100个线程 
            threads[i].start();
         for  ( int  i  =   0 ; i  <  threads.length; i ++ )
             //  100个线程都执行完后继续 
            threads[i].join();
        System.out.println( " n= "   +  JoinThread.n);
    }
}

如果对n的操作是原子级别的,最后输出的结果应该为n=1000,而在执行上面积代码时,很多时侯输出的n都小于1000,这说明n=n+1不是原子级别 的操作。原因是声明为volatile的简单变量如果当前值由该变量以前的值相关,那么volatile关键字不起作用,也就是说如下的表达式都不是原子 操作:

n  =  n  +   1 ;
n ++ ;

如果要想使这种情况变成原子操作,需要使用synchronized关键字,如上的代码可以改成如下的形式:

package  mythread;

public   class  JoinThread  extends  Thread
{
     public   static int  n  =   0 ;

public static   synchronized   void  inc()
    {
        n ++ ;
    }
     public   void  run()
    {
         for  ( int  i  =   0 ; i  <   10 ; i ++ )
             try 
            {
                inc();  //  n = n + 1 改成了 inc(); 
                sleep( 3 );  //  为了使运行结果更随机,延迟3毫秒

}
             catch  (Exception e)
            {
            }
    }

public   static   void  main(String[] args)  throws  Exception
    {

Thread threads[]  =   new  Thread[ 100 ];
         for  ( int  i  =   0 ; i  <  threads.length; i ++ )
             //  建立100个线程 
            threads[i]  =   new  JoinThread();
         for  ( int  i  =   0 ; i  <  threads.length; i ++ )
             //  运行刚才建立的100个线程 
            threads[i].start();
         for  ( int  i  =   0 ; i  <  threads.length; i ++ )
             //  100个线程都执行完后继续 
            threads[i].join();
        System.out.println( " n= "   +  JoinThread.n);
    }
}

上面的代码将n=n+1改成了inc(),其中inc方法使用了synchronized关键字进行方法同步。因此,在使用volatile关键字时要慎 重,并不是只要简单类型变量使用volatile修饰,对这个变量的所有操作都是原来操作,当变量的值由自身的上一个决定时,如n=n+1、n++ 等,volatile关键字将失效,只有当变量的值和自身上一个值无关时对该变量的操作才是原子级别的,如n = m + 1,这个就是原级别的。所以在使用volatile关键时一定要谨慎,如果自己没有把握,可以使用synchronized来代替volatile。

转自http://blog.csdn.net/orzorz/article/details/4319055

时间: 2024-11-10 13:36:32

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13、Java并发性和多线程-Java Volatile关键字

以下内容转自http://tutorials.jenkov.com/java-concurrency/volatile.html(使用谷歌翻译): Java volatile关键字用于将Java变量标记为“存储在主存储器”中.更准确地说,这意味着,每个读取volatile变量将从计算机的主存储器中读取,而不是从CPU缓存中读取,并且每个写入volatile变量的写入将被写入主存储器,而不仅仅是写入CPU缓存. 实际上,由于Java 5的volatile关键字保证不仅仅是volatile变量被写入

Java volatile关键字简读

Java volatile关键字解读-多变的,易变的 volatile访问内存内存模型: - 1.常用变量是由主内存加载到缓存,线程进一步获取变量内容. - 2.volatile每次访问直接访问主内存cpu,保证缓存一致性,实现轻量级同步 Demo public class VolatileDemo { private static volatile boolean flag = false; public static void main(String[] args){ Thread thre

Java volatile 关键字

前言: 用在多线程,同步变量.线程为了提高效率,将某个成员(A)变量拷贝了一份(B),线程中对A的访问其实访问的是B.只在某些动作时才进行A和B的同步.因此存在A和B不 一致的情况.volatile就是用来避免这个中情况的.volatile告诉jvm,它所修饰的变量不保留拷贝,直接访问主内存中的A.在Java内存模型中,有main memory,每个线程也 有自己的memory(寄存器).为了性能,一个线程会在自己的memory中保持要访问的变量的副本.这样就会出现同一个变量在某个瞬时,在一个线

(转)java volatile关键字

转自:http://www.cnblogs.com/aigongsi/archive/2012/04/01/2429166.html 参考:http://blog.csdn.net/imzoer/article/details/8620801 java中volatile关键字的含义 在java线程并发处理中,有一个关键字volatile的使用目前存在很大的混淆,以为使用这个关键字,在进行多线程并发处理的时候就可以万事大吉. Java语言是支持多线程的,为了解决线程并发的问题,在语言内部引入了 同

Java volatile关键字解惑

volatile特性 内存可见性:通俗来说就是,线程A对一个volatile变量的修改,对于其它线程来说是可见的,即线程每次获取volatile变量的值都是最新的. volatile的使用场景 通过关键字sychronize可以防止多个线程进入同一段代码,在某些特定场景中,volatile相当于一个轻量级的sychronize, 因为不会引起线程的上下文切换,但是使用volatile必须满足两个条件: 1.对变量的写操作不依赖当前值,如多线程下执行a++,是无法通过volatile保证结果准确性

从根源上解析 Java volatile 关键字的实现

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Java Volatile关键字 以及long,double在多线程中的应用

概念: volatile关键字,官方解释:volatile可以保证可见性.顺序性.一致性. 可见性:volatile修饰的对象在加载时会告知JVM,对象在CPU的缓存上对多个线程是同时可见的. 顺序性:这里有JVM的内存屏障的概念,简单理解为:可以保证线程操作对象时是顺序执行的,详细了解可以自行查阅. 一致性:可以保证多个线程读取数据时,读取到的数据是最新的.(注意读取的是最新的数据,但不保证写回时不会覆盖其他线程修改的结果) 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.

Java volatile 关键字 理解

Java   volatile 理解 Volatile 1 如果一个字段被申明为volatile,那么Java内存模型则可以保证多个线程所看到的值是一致的. 2  禁止指定重排. 3  volatile只能保证可见性,不能保证原子性 可见性实现原理: volatile能够保证可见性,那么它是如何实现可见性的呢?以X86处理器为例,在对volatile修饰的变量进行写操作时,通过编译器生成反汇编指令后,会发现会多一条Lock前缀,就是由于这条Lock前缀所实现的可见性.Lock前缀在多核处理器中会

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转载:http://shmilyaw-hotmail-com.iteye.com/blog/1672779 一个多线程的示例引发的问题 在讨论这个关键字之前先看一个多线程的示例代码: Java代码   public class RaceCondition { private static boolean done; public static void main(final String[] args) throws InterruptedException{ new Thread( new R