volatile關鍵字如何保證記憶體可見性

2021-08-15 17:39:35 字數 1952 閱讀 6422

(一)記憶體可見性

例子1:

有乙個全域性的狀態變數open:

boolean open=true;

這個變數用來描述對乙個資源的開啟關閉狀態,true表示開啟,false表示關閉,假設有乙個執行緒a,在執行一些操作後將open修改為false:

//執行緒a

resource.close();

open = false;

執行緒b隨時關注open的狀態,當open為true的時候通過訪問資源來進行一些操作:

//執行緒b

while(open)

當a把資源關閉的時候,open變數對執行緒b是不可見的,如果此時open變數的改動尚未同步到執行緒b的工作記憶體中,那麼執行緒b就會用乙個已經關閉了的資源去做一些操作,因此產生錯誤。

下面是乙個通過布林標誌判斷執行緒是否結束的例子:

public

class

cancelthreadtest finally

}}class

primegenerator

implements

runnable

}public

void cancel()

}主線程中設定primegenerator執行緒的是否取消標識,primegenerator執行緒檢測到這個標識後就會結束執行緒,由於主線程修改cancelled變數的記憶體可見性,主線程修改cancelled標識後並不馬上同步回主記憶體,所以primegenerator執行緒結束的時間難以把控(最終是一定會同步回主記憶體,讓primegenerator執行緒結束)。

如果primegenerator執行緒執行一些比較關鍵的操作,主線程希望能夠及時終止它,這時將cenceled用volatile關鍵字修飾就是必要的。

特別注意:上面演示這個並不是正確的取消執行緒的方法,因為一旦primegenerator執行緒中包含bolckingqueue.put()等阻塞方法,那麼將可能永遠不會去檢查cancelled標識,導致執行緒永遠不會退出。

(二)防止指令重排

對於在同乙個執行緒內,這樣的改變是不會對邏輯產生影響的,但是在多執行緒的情況下指令重排序會帶來問題。看下面這個情景:

context = loadcontext();

inited = true;

while(!inited )

dosomethingwithconfig(context);

假設執行緒a中發生了指令重排序:

inited = true;

context = loadcontext();

那麼b中很可能就會拿到乙個尚未初始化或尚未初始化完成的context,從而引發程式錯誤。

我們都知道乙個經典的懶載入方式的雙重判斷單例模式:

public

class singleton

public

static singleton getinstance() }}

return instance;

}}看似簡單的一段賦值語句:instance= new singleton(),但是很不幸它並不是乙個原子操作,其實際上可以抽象為下面幾條jvm指令:

memory =allocate(); //1:分配物件的記憶體空間

ctorinstance(memory); //2:初始化物件

上面操作2依賴於操作1,但是操作3並不依賴於操作2,所以jvm是可以針對它們進行指令的優化重排序的,經過重排序後如下:

memory =allocate(); //1:分配物件的記憶體空間

ctorinstance(memory); //2:初始化物件

可以看到指令重排之後,instance指向分配好的記憶體放在了前面,而這段記憶體的初始化被排在了後面。

(三)總結

volatile使用建議:

(四)volatile和synchronized的區別

volatile 關鍵字的如何保證記憶體可見性

volatile關鍵字的作用 保證記憶體的可見性 防止指令重排 注意 volatile 並不保證原子性 記憶體可見性 volatile保證可見性的原理是在每次訪問變數時都會進行一次重新整理,因此每次訪問都是主記憶體中最新的版本。所以volatile關鍵字的作用之一就是保證變數修改的實時可見性。當且僅...

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