返回顶部
首页 > 资讯 > 后端开发 > Python >java中volatile关键字的作用与实例代码
  • 540
分享到

java中volatile关键字的作用与实例代码

2024-04-02 19:04:59 540人浏览 安东尼

Python 官方文档:入门教程 => 点击学习

摘要

一,什么是volatile关键字,作用是什么  volatile是java虚拟机提供的轻量级同步机制 ​ 作用是: 1.保证可见性 2.禁止指令重排 3.不保

一,什么是volatile关键字,作用是什么

 volatile是java虚拟机提供的轻量级同步机制

​ 作用是: 1.保证可见性 2.禁止指令重排 3.不保证原子性

本篇具体就讲解 什么叫保证了可见性, 什么叫禁止指令重排,什么是原子性

而在这之前需要对JMM 有所了解

二,什么是JMM

​ JMM(java 内存模型 Java Memory Model 简称JMM) 本身是一个抽象的概念,并不在内存中真实存在的,它描述的是一组规范或者规则,通过这组规范定义了程序中各个变量(实例字段,静态字段和构成数组对象的元素)的访问方式.

JMM的同步规定:

​ 1.线程之前,必须把共享变量刷新回主存

​ 2.线程加锁锁之前,必须读取主存的最新值到自己的工作空间

​ 3.加锁解锁必须是 同一把锁

​由于 JMM运行程序的实体是线程.而每个线程创建时JMM都会为其创建一个自己的工作内存(栈空间),工作内存是每个线程的私有 数据区域.而java内存模型中规定所有的变量都存储在主内存中,主内存是共享内存区域,所有线程都可以访问,但线程的变量的操作(读取赋值等)必须在自己的工作内存中去进行,首先要 将变量从主存拷贝到自己的工作内存中,然后对变量进行操作,操作完成后再将变量操作完后的新值写回主内存,不能直接操作主内存的变量,各个线程的工作内存中存储着主内存的变量拷贝的副本,因IC不同的线程间无法访问对方的工作内存,线程间的通信必须在主内存来完成, 其简要访问过程如下图:

三,可见性

​ 可见性:指当多个线程访问同一个变量时,一个线程修改了这个变量的值,其他线程能够立即看得到修改的值。

​ 通过前面的 JMM介绍,我们知道各个线程对主内存的变量的操作都是各个线程各自拷贝到自己的工作内存中进行操作,然后在写回主内存中

​ 这就可能存在一个线程a修改了共享变量X的值但还未写回主内存,又有一个线程b对共享变量X进行操作,但 此时线程a的工作内存的共享变量X对线程吧来说是不可见的,这种工作内存与主内存同步延迟的问题就造成了可见性问题

四,不保证原子性

​ 原子性:某个线程在执行某项业务时,中间不可被加塞或分割,需要整体完整。要么同时成功,要么同时失败


    class MyData{
​    volatile int number = 0;
​    Object object = new Object();

    public void addTo60(){
        this.number = 60;
    }
    
    public void addPlusPlus(){
        this.number++;
    }
    
    AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();
    
    public void addAtomic(){
        atomicInteger.getAndIncrement();
    }
}


public class VolatileDemo {
    public static void main(String[] args) {
        //seeByVolatile();
        atomic();
    }
    //验证原子性
    public static void atomic() {
        MyData myData = new MyData();
        for (int i = 1; i <= 20; i++) {
            new Thread(new Runnable() {
                @Override
                public void run() {
                    for (int j = 1; j <= 1000; j++) {
                        
                        myData.addPlusPlus();
                        myData.addAtomic();
                    }
                }
            }).start();
        }

        //等待上面20个线程全部计算结束
        while (Thread.activeCount() > 2){
            Thread.yield();
        }
        
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "int finally number is " + myData.number);
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "AtomicInteger finally number is " + myData.atomicInteger);
    }

    //验证可见性的方法
    public static void seeByVolatile() {
        MyData myData = new MyData();
        //第一个线程
        new Thread(){
            public void run(){
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " come in");
                try {
                    sleep(3000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    e.printStackTrace();
                }
                myData.addTo60();
                System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " update number to " + myData.number);
            }
        }.start();

        //第二个线程 main
        while (myData.number == 0){
        
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "mission is over");
    }
}

number++在多线程下是非线程安全,不是原子性操作?

五,禁止指令重排

​ 计算机在执行程序时,为了提高性能,编译器和处理 器常常会对指令做重排,一般分为一下三种:

单线程的环境里指令重排确保最终执行的结果和代码顺序执行的结果一致

处理器在进行指令重排是必须 要考虑指令之间的数据依赖性

多线程的环境交替执行,由于编译器优化重排的存在,俩个线程使用变量能否保证一致性是无法确定的,无法预料的

实例一:

实例二:

线程操作资源类,线程1访问method1,线程2访问method2,正常情况顺序执行,a=6
多线程下假设出现了指令重排,语句2在语句1之前,当执行完flag=true后,另一个线程马上执行method2,a=5

所以volatile 禁止指令重排,从而避免多线程的 环境下出现执行乱序 的情况

六:使用volatile 的经典案例

 单例DCL的代码


 单例DCL的代码

public class SingletonDemo {
    private static SingletonDemo instance = null;

    private SingletonDemo(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "构造方法");
    }
    
    //DCL双端加锁机制
    public static SingletonDemo getInstance(){
        if (instance == null){
            synchronized (SingletonDemo.class){
                if (instance == null){
                    instance = new SingletonDemo();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

这种写法在多线程条件下可能正确率为99.999999%,但可能由于指令重排出错

原因在于某一个线程执行到第一次检测,读取到instance不为null,instance引用对象可能还没有完成初始化.

instance = new SingletonDemo();; 分为一下三步

  1. memory = allocate() //分配内存
  2. ctorInstanc(memory) //初始化对象
  3. instance = memory //设置instance指向刚分配的地址

2 ,3 步不存在数据依赖, 可以指令重排的执行顺序为 1 ,3 ,2,设置instance指向刚分配的地址,次数instance还没有初始化完

但此时instance不为null了,若正好此时有一个线程来访问,就出现了线程安全问题

所以需要添加volatile 关键字


public class SingletonDemo {
    private static volatile SingletonDemo instance = null;

    private SingletonDemo(){
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "构造方法");
    }
    //DCL双端加锁机制
    public static SingletonDemo getInstance(){
        if (instance == null){
            synchronized (SingletonDemo.class){
                if (instance == null){
                    instance = new SingletonDemo();
                }
            }
        }
        return instance;
    }
}

总结

到此这篇关于java中volatile关键字的文章就介绍到这了,更多相关java volatile关键字内容请搜索编程网以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持编程网!

--结束END--

本文标题: java中volatile关键字的作用与实例代码

本文链接: https://lsjlt.com/news/123104.html(转载时请注明来源链接)

有问题或投稿请发送至: 邮箱/279061341@qq.com    QQ/279061341

猜你喜欢
  • java中volatile关键字的作用与实例代码
    一,什么是volatile关键字,作用是什么  volatile是java虚拟机提供的轻量级同步机制 ​ 作用是: 1.保证可见性 2.禁止指令重排 3.不保...
    99+
    2024-04-02
  • Java volatile关键字特性实例代码分析
    这篇文章主要讲解了“Java volatile关键字特性实例代码分析”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“Java volatile关键字特性实例代码分析”吧!一...
    99+
    2023-07-04
  • Java中volatile关键字的作用
    目录一、volatile作用二、什么是可见性三、什么是总线锁和缓存锁四、什么是指令重排序一、volatile作用 可以保证多线程环境下共享变量的可见性通过增加内存屏障防止多个指令之间...
    99+
    2024-04-02
  • Java中Volatile关键字详解及代码示例
    一、基本概念先补充一下概念:Java内存模型中的可见性、原子性和有序性。可见性:可见性是一种复杂的属性,因为可见性中的错误总是会违背我们的直觉。通常,我们无法确保执行读操作的线程能适时地看到其他线程写入的值,有时甚至是根本不可能的事情。为了...
    99+
    2023-05-30
    java volatile关键字 ava
  • C语言volatile关键字的作用与示例
    目录写在前面volatile和内联汇编的volatile的选择写在前面 版本信息:Linux操作系统,x86架构,Linux操作系统下GCC9.3.1版本。GCC 9.3.0手册。 ...
    99+
    2023-05-15
    C语言volatile关键字 C语言volatile
  • java中的volatile关键字
    目录1.volatile实现可见性的原理是什么?2.演示volatile的可见性1.volatile实现可见性的原理是什么? 有volatile变量修饰的共享变量进行写操作的时候汇编...
    99+
    2024-04-02
  • Volatile关键字的作用
    Volatile关键字的作用主要有如下两个: 1.线程的可见性:当一个线程修改一个共享变量时,另外一个线程能读到这个修改的值。 2. 顺序一致性:禁止指令重排序。 一、线程可见性 我们先通过一个例子来看看线程的可见性: public cla...
    99+
    2023-08-20
    volatile 并发
  • Java中JMM与volatile关键字的学习
    目录JMMvolatile关键字可见性与原子性测试哪些地方用到过volatile?单例模式的安全问题你知道CAS吗?CAS底层原理CAS缺点ABA问题总结JMM JMM是指Java内...
    99+
    2024-04-02
  • Java的Volatile关键字的作用和实现原理
    本篇内容主要讲解“Java的Volatile关键字的作用和实现原理”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“Java的Volatile关键字的作用和实现原理”吧!volatile作用vola...
    99+
    2023-06-16
  • C语言中volatile关键字的作用与使用案例教程
    一.前言 1.编译器优化介绍: 由于内存访问速度远不及CPU处理速度,为提高机器整体性能,在硬件上引入硬件高...
    99+
    2024-04-02
  • Java中volatile关键字实现原理
    前言我们知道volatile关键字的作用是保证变量在多线程之间的可见性,它是java.util.concurrent包的核心,没有volatile就没有这么多的并发类给我们使用。本文详细解读一下volatile关键字如何保证变量在多线程之间...
    99+
    2023-05-31
    java volatile 关键字
  • C++中的volatile关键字及其作用
    volatile是C语言的一个关键字,该关键字的作用是保持内存的可见性 例子: 我们对2号信号进行了捕捉,当该进程收到2号信号时会将全局变量flag由0置1, 也就是说,在进程收到2...
    99+
    2023-05-16
    C++ volatile关键字 C++ volatile关键字的作用
  • JAVA并发中VOLATILE关键字的示例分析
    小编给大家分享一下JAVA并发中VOLATILE关键字的示例分析,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让我们一起去了解一下吧!并发编程中的三个概念:1.原子性在Java中,对基本...
    99+
    2023-06-15
  • java中的volatile关键字怎么使用
    本篇内容介绍了“java中的volatile关键字怎么使用”的有关知识,在实际案例的操作过程中,不少人都会遇到这样的困境,接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧!希望大家仔细阅读,能够学有所成!1.volatile实现可见性的原理...
    99+
    2023-06-25
  • Java中的volatile关键字有什么用
    本篇内容主要讲解“Java中的volatile关键字有什么用”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“Java中的volatile关键字有什么用”吧!一、volatile作用可以保证多线程环...
    99+
    2023-06-30
  • Java中volatile关键字有什么用
    这篇文章将为大家详细讲解有关Java中volatile关键字有什么用,文章内容质量较高,因此小编分享给大家做个参考,希望大家阅读完这篇文章后对相关知识有一定的了解。概述Java语言中关键字 volatile 被称作轻量级的 synchron...
    99+
    2023-06-19
  • Java 关键字 volatile 的理解与正确使用
    概述Java语言中关键字 volatile 被称作轻量级的 synchronized,与synchronized相比,volatile编码相对简单且运行的时的开销较少,但能够正确合理的应用好 volatile 并不是那么的容易,因为它比使用...
    99+
    2023-05-31
    java volatile ava
  • Java并发编程中volatile关键字有什么作用
    本篇内容主要讲解“Java并发编程中volatile关键字有什么作用”,感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷,实用性强。下面就让小编来带大家学习“Java并发编程中volatile关键字有什么作用”吧!1、volatile是什...
    99+
    2023-06-25
  • Java中static和volatile关键字的区别
    1. 作用范围不同 static关键字:用于创建类级别的变量或方法,所有类的实例共享同一个static变量的副本。 volatile关键字:用于确保一个变量在多线程环境中的可见性,使所有线程都能看到最新的变量值。 2....
    99+
    2023-10-29
    关键字 区别 Java
  • c++ volatile关键字的作用是什么
    在C++中,volatile关键字的作用是告诉编译器不要对变量进行优化,即不要将变量缓存在寄存器中,应该直接从内存中读取或写入变量。...
    99+
    2023-10-28
    c++
软考高级职称资格查询
编程网,编程工程师的家园,是目前国内优秀的开源技术社区之一,形成了由开源软件库、代码分享、资讯、协作翻译、讨论区和博客等几大频道内容,为IT开发者提供了一个发现、使用、并交流开源技术的平台。
  • 官方手机版

  • 微信公众号

  • 商务合作