并發(fā)編程-06線程安全性之可見性 (synchronized + volatile)

文章目錄

線程安全性文章索引

腦圖

可見性定義

導(dǎo)致不可見的原因

可見性 -synchronized （既保證原子性又保證可見性）

可見性 - volatile(但不保證操作的原子性)

volatile變量 寫操作

volatile變量 讀操作

使用volatile嘗試解決計數(shù)并發(fā)錯誤的問題 【volatile無法解決該問題】

volatile使用場景

synchronized和volatile的比較

代碼

線程安全性文章索引

并發(fā)編程-03線程安全性之原子性（Atomic包）及原理分析

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并發(fā)編程-06線程安全性之可見性 (synchronized + volatile)

并發(fā)編程-07線程安全性之有序性

腦圖

可見性定義

一個線程對共享變量值的修改，能夠及時的被其他線程看到。

導(dǎo)致不可見的原因

線程交叉執(zhí)行

重排序結(jié)合線程交叉執(zhí)行

共享變量更新后的值沒有在工作內(nèi)存與主內(nèi)存之間及時更新

結(jié)合我們前面說過的Java內(nèi)存模型，上述三個原因我們就很容易理解了。 不清楚的童鞋可以再回顧下 并發(fā)編程-02并發(fā)基礎(chǔ)CPU多級緩存和Java內(nèi)存模型JMM

可見性 -synchronized （既保證原子性又保證可見性）

synchronized能夠?qū)崿F(xiàn)原子性和可見性 。

JMM中關(guān)于Synchronized的規(guī)定

線程解鎖前，必須把共享變量的最新值刷新到主內(nèi)存

線程加鎖時，必須將工作內(nèi)存中的共享變量的值清空，從而使用共享變量時需要從主內(nèi)存中重新讀取最新的值。

【注意，加鎖和解鎖必須是同一把鎖】

可見性 - volatile(但不保證操作的原子性)

volatile可以保證 可見性和 有序性

通過加入內(nèi)存屏障和禁止重排序優(yōu)化來實現(xiàn)。

對volatile變量寫操作時，會在寫操作后加入一條store屏障指令，將本地內(nèi)存中的共享變量值刷新到主內(nèi)存

對volatile變量讀操作，會在讀操作前加入一條load指令屏障，從主內(nèi)存中讀取共享變量

volatile本質(zhì)是在告訴JVM當(dāng)前變量在寄存器中的值是不確定的，使用前，需要先從主存中讀取，因此可以實現(xiàn)可見性。而對n=n+1,n++等操作時，volatile關(guān)鍵字將失效，不能起到像synchronized一樣的線程同步（原子性）的效果。

volatile變量 寫操作

volatile變量 讀操作

使用volatile嘗試解決計數(shù)并發(fā)錯誤的問題 【volatile無法解決該問題】

即使將count用volatile修飾，每次從主存中取到的都是最新的值，可是當(dāng)多個線程同時取到最新的值，執(zhí)行+1操作，當(dāng)刷新到主存中的時候會覆蓋結(jié)果，從而丟失一些+1操作

volatile使用場景

多線程中使用volatile變量，對變量的寫入操作不能依賴當(dāng)前變量的值：如count++ .【 解釋下： count++不是原子操作，因為其可以分為：從主內(nèi)存中讀取count的值，在自己線程的工作內(nèi)存中將count的值+1，寫入最新的count的值到主內(nèi)存。 對于count++，線程A和線程B都執(zhí)行一次，最后輸出的count的值可能是1也可能是2】 。 比較適合 狀態(tài)標(biāo)記 場景

狀態(tài)標(biāo)記偽代碼

volatile boolean inited = false; // 線程A context = loadContext(); inited = true; // 線程B while(!inited ){ sleep(); } doSomethingWithConfig(context);

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將inited 標(biāo)記為 volatile ， 當(dāng)線程A更新inited后，因為是volatile，所以線程B可以及時從主內(nèi)存中感知到inited的改變。 這樣就確保了線程B中使用的contex是初始化過的。

double check (比較常見的比如單例模式中的double check)

synchronized和volatile的比較

synchronized保證內(nèi)存可見性和操作的原子性

volatile只能保證內(nèi)存可見性

volatile不需要加鎖，比synchronized更輕量級，并不會阻塞線程

volatile標(biāo)記的變量不會被編譯器優(yōu)化,而synchronized標(biāo)記的變量可以被編譯器優(yōu)化（如編譯器重排序的優(yōu)化）.

volatile是變量修飾符，僅能用于變量，而synchronized是一個方法或塊的修飾符。

代碼

https://github.com/yangshangwei/ConcurrencyMaster

Java 任務(wù)調(diào)度

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