如何實(shí)現(xiàn)Java并發(fā)volatile可見性

小編這次要給大家分享的是如何實(shí)現(xiàn)Java并發(fā)volatile可見性，文章內(nèi)容豐富，感興趣的小伙伴可以來了解一下，希望大家閱讀完這篇文章之后能夠有所收獲。

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普通讀無法及時(shí)獲得主內(nèi)存變量

public class volatileTest {
  static boolean flag = false;//非volatile變量

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        while(!flag){
        };
      }
    }).start();
    Thread.sleep(100);
    flag = true;
    System.out.println("主線程運(yùn)行完畢");
  }
}

主線程已經(jīng)修改了flag為true，但子線程一直不會(huì)退出循環(huán)，因?yàn)樽泳€程一直沒有同步到主內(nèi)存中的變量的值。

如何實(shí)現(xiàn)Java并發(fā)volatile可見性

截圖可見程序一直沒有退出，使用dump threads后：

"Thread-0" #12 prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000022d89800 nid=0x168 runnable [0x00000000248df000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at volatileTest$1.run(volatileTest.java:10)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

volatile讀及時(shí)獲得主內(nèi)存變量

public class volatileTest {
  static volatile boolean flag = false;//volatile變量

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        while(!flag){
        };
      }
    }).start();
    Thread.sleep(100);
    flag = true;
    System.out.println("主線程運(yùn)行完畢");
  }
}

加了一個(gè)volatile關(guān)鍵字，子線程就能檢測到flag的變化了。子線程會(huì)退出。

普通讀+sleep

public class volatileTest {
  static boolean flag = false;//非volatile變量

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        while(!flag){
          try {
            Thread.sleep(1);
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
        };
      }
    }).start();
    Thread.sleep(100);
    flag = true;
    System.out.println("主線程運(yùn)行完畢");
  }
}

加了sleep，子線程會(huì)退出。

其實(shí)就算變量不是volatile的，JVM也會(huì)盡量去保證可見性。最開始的例子，由于CPU一直執(zhí)行循環(huán)，沒有其他時(shí)間來獲取主內(nèi)存中的變量的最新值，但加了sleep后，CPU就有時(shí)間去獲取主內(nèi)存中的東西了。

普通讀+同步塊

public class volatileTest {
  static boolean flag = false;//非volatile變量
  static Object sync = new Object();

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        while(!flag){
          synchronized (sync) {}//隨便synchronized一個(gè)對象
          //synchronized (this)也可以
        };
      }
    }).start();
    Thread.sleep(100);
    flag = true;
    System.out.println("主線程運(yùn)行完畢");
  }
}

加了同步塊，子線程會(huì)退出。

這是因?yàn)閟ynchronized具體過程是：

獲得同步鎖；
清空工作內(nèi)存；
從主內(nèi)存拷貝對象副本到工作內(nèi)存；
執(zhí)行代碼(計(jì)算或者輸出等)；
刷新主內(nèi)存數(shù)據(jù)；
釋放同步鎖。

簡單的說，synchronized進(jìn)入時(shí)，會(huì)將主內(nèi)存中最新的變量，拷貝進(jìn) 自己線程的工作內(nèi)存。synchronized退出時(shí)，會(huì)把自己線程的工作內(nèi)存的變量弄進(jìn) 主內(nèi)存中。

同步塊遭遇鎖消除

public class volatileTest {
  static boolean flag = false;//非volatile變量

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        while(!flag){
          synchronized (new Object()){}
        };
      }
    }).start();
    Thread.sleep(100);
    flag = true;
    System.out.println("主線程運(yùn)行完畢");
  }
}

子線程不會(huì)退出。

原因是：synchronized (new Object()){}中這個(gè)Object永遠(yuǎn)不可能逃逸到同步塊以外去，所以同步操作其實(shí)根本不需要執(zhí)行了，既然沒有執(zhí)行同步，那么相當(dāng)于這里是啥也沒有。

普通讀+System.out.println

public class volatileTest {
  static boolean flag = false;

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        while(!flag){
          System.out.println("子線程running");
        };
      }
    }).start();
    Thread.sleep(100);
    flag = true;
    System.out.println("主線程運(yùn)行完畢");
  }
}

加了System.out.println，子線程會(huì)退出。

因?yàn)閛ut這個(gè)PrintStream實(shí)例的println實(shí)現(xiàn)是：

  public void println(String x) {
    synchronized (this) {
      print(x);
      newLine();
    }
  }

因?yàn)樗灿型綁K。

看完這篇關(guān)于如何實(shí)現(xiàn)Java并發(fā)volatile可見性的文章，如果覺得文章內(nèi)容寫得不錯(cuò)的話，可以把它分享出去給更多人看到。

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