Java Synchronize下的volatile關鍵字詳解
簡介關鍵詞:Synchronize與volatile
Synchronize:無論是對于Synchronize同步方法異或是Synchronize塊,本質是對某對象或某類加鎖,讓多線程進行隊列化的有序地同步執行。 volatile:用于修飾變量。在多線程執行過程中,禁止線程從工作內存(緩存)中讀取值。volatile問題拋出:
讓我們看到這樣一個問題,我們設置一個含有boolean標志位的類Test,以及兩個Runable接口實例,分別為MyThread1,MyThread2。在MyThread1中通過while循環判斷flag是否更改,如果更改便結束循環退出。在MyThread2中改變flag值。代碼如下:Test:
public class Test { boolean flag = true;}
MyThread1:
public class MyThread1 implements Runnable{ Test test; public MyThread1(Test test){ this.test = test; } @Override public void run() { while (test.flag){ } System.out.println(Thread.currentThread().getName()+' 我已退出'); }}
MyThread2:
public class MyThread2 implements Runnable{ Test test; public MyThread2(Test test){ this.test = test; } @Override public void run() { try { Thread.sleep(3000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } test.flag = false; }}
main函數:
public static void main(String[] args) { Test test = new Test(); MyThread1 myThread1 = new MyThread1(test); MyThread2 myThread2 = new MyThread2(test); Thread thread1 = new Thread(myThread1); Thread thread2 = new Thread(myThread2); thread1.start(); try { Thread.sleep(1000); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } thread2.start();} 按照我們常規的想法,在在Sleep延時之后,Thread2會更改flag的值。而Thread1也會因此退出循環。 但實際上,Thread1并沒有因此退出循環。 原因是Thread1并未從內存中讀取flag,而是直接從工作內存中讀取。所以即便是Thread2已經更新了flag的值,但Thread1工作內存中的flag也并未更新。所以便導致了Thread1陷入死循環。
那么如何解決這樣的問題呢?很簡單,使用volatile關鍵字。讓線程不得不從主內存中讀取flag值。
volatile boolean flag = true;
在我們添加volatile關鍵字后,Thread1便可以正常退出。
在Synchronize下的volatile:
此時我們已經了解了volatile關鍵字的作用,那么在我們的volatile關鍵字中,Synchronize有著怎樣的作用呢?
volatile問題拋出:其實在我們實際使用中,volatile其實也是有一些隱患的。例如:我們創造10條線程,每條線程都使volatile修飾的int常量增加1000000次。
public class MyThread1 implements Runnable{ volatile int num = 0; @Override public void run() { for (int i = 0; i < 1000000; i++) { num++; System.out.println(Thread.currentThread().getName()+' '+num); } } public static void main(String[] args) { MyThread1 myThread1 = new MyThread1(); Thread[] arr = new Thread[10]; for (int i = 0; i < 10; i++) { arr[i] = new Thread(myThread1); } for (int i = 0; i < 10; i++) { arr[i].start(); } }}
在我們使用volatile關鍵字時,需要注意操作是否為原子操作,以免造成線程不安全。
擴展:其實,對于原子操作,Java已經提供了Atomic原子類來解決。其中涉及了CAS機制,在不使用Synchronize的情況下,通過比較原值與當前值,不但性能高效,并且也能達到線程安全的目的。
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