用volatile修饰的变量,线程在每次使用变量的时候,都会读取变量修改后的最新的值。volatile很容易被误用,用来进行原子性操作。
package com.guangshan.test; public class TestVolatile { public static int count = 0; public static void inc () { try { Thread.sleep(1); } catch (Exception e) { } count++; } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { for (int i = 0; i < 1000; i++) { new Thread(new Runnable() { public void run() { TestVolatile.inc(); } }).start(); } System.out.println(count); Thread.sleep(1000); System.out.println(count); } }
这段代码,最后的count值很有可能不为1000(main函数所在的线程为主线程,主线程的最后一句代码执行后,会进入Thread.exit()方法,该方法会强制终止所有该线程创建的线程),在sleep(1000)后,其他加的线程已经结束了,按理讲,这里的count应该为1000的,但是为什么不是1000呢?
很多人以为,这个是多线程并发问题,只需要在变量count之前加上
volatile
就可以避免这个问题,那我们在修改代码看看,看看结果是不是符合我们的期望。
加入volatile之后,仍然有可能不是1000,下面我们分析一下原因
在 java 垃圾回收整理一文中,描述了jvm运行时刻内存的分配。其中有一个内存区域是jvm虚拟机栈,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。下面一幅图描述这写交互
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
导致两个线程即使用volatile关键字修改之后,还是会存在并发的情况。