今天工作时,我在Java中遇到了volatile关键字。不是很熟悉,我找到了这个解释。
鉴于那篇文章详细解释了所讨论的关键字,您曾经使用过它吗?或者您曾经看到过以正确方式使用该关键字的情况吗?
今天工作时,我在Java中遇到了volatile关键字。不是很熟悉,我找到了这个解释。
鉴于那篇文章详细解释了所讨论的关键字,您曾经使用过它吗?或者您曾经看到过以正确方式使用该关键字的情况吗?
当前回答
是的,我经常使用它——它对多线程代码非常有用。你指的那篇文章很好。不过有两件重要的事情要记住:
You should only use volatile if you completely understand what it does and how it differs to synchronized. In many situations volatile appears, on the surface, to be a simpler more performant alternative to synchronized, when often a better understanding of volatile would make clear that synchronized is the only option that would work. volatile doesn't actually work in a lot of older JVMs, although synchronized does. I remember seeing a document that referenced the various levels of support in different JVMs but unfortunately I can't find it now. Definitely look into it if you're using Java pre 1.5 or if you don't have control over the JVMs that your program will be running on.
其他回答
是的,当你想要一个可变变量被多个线程访问时,必须使用volatile。这不是很常见的用例,因为通常你需要执行不止一个原子操作(例如,在修改变量之前检查变量状态),在这种情况下,你会使用同步块代替。
绝对是的。(不仅是Java, c#也是如此。)有时,您需要获取或设置一个值,该值保证是给定平台上的原子操作,例如int或boolean,但不需要线程锁定的开销。volatile关键字允许您确保在读取值时获得的是当前值,而不是在另一个线程上写入时被废弃的缓存值。
如果您有一个多线程系统,这些多线程处理一些共享数据,这些线程将在它们自己的缓存中加载数据。如果我们不锁定资源,在一个线程中所做的任何更改都不会在另一个线程中可用。
使用锁定机制,我们可以添加对数据源的读/写访问。如果一个线程修改了数据源,该数据将存储在主存中而不是它的缓存中。当其他线程需要这个数据时,它们将从主存中读取它。这将显著增加延迟。
为了减少延迟,我们将变量声明为volatile。这意味着无论何时变量的值在任何处理器中被修改,其他线程都将被迫读取它。它仍然有一些延迟,但比从主存中读取要好。
假设一个线程修改了一个共享变量的值,如果你没有对该变量使用volatile修饰符的话。当其他线程想要读取这个变量的值时,它们看不到更新后的值,因为它们是从CPU的缓存而不是RAM内存中读取变量的值。这个问题也被称为能见度问题。
通过将共享变量声明为volatile,所有对计数器变量的写入都将立即写入主存。同样,所有对counter变量的读取都将直接从主存中读取。
public class SharedObject {
public volatile int sharedVariable = 0;
}
对于非易失性变量,不能保证Java虚拟机(JVM)何时将数据从主存读取到CPU缓存,或何时将数据从CPU缓存写入主存。这可能会导致几个问题,我将在下面的部分中解释这些问题。
例子:
想象这样一种情况,两个或多个线程可以访问一个共享对象,该对象包含一个声明如下的计数器变量:
public class SharedObject {
public int counter = 0;
}
再想象一下,只有线程1增加计数器变量,但是线程1和线程2都可以不时地读取计数器变量。
如果计数器变量没有被声明为volatile,则不能保证计数器变量的值何时从CPU缓存写入主存。这意味着CPU缓存中的计数器变量值可能与主存中的不相同。这种情况如下所示:
线程看不到一个变量的最新值,因为它还没有被另一个线程写回主存,这个问题被称为“可见性”问题。一个线程的更新对其他线程是不可见的。
Volatile只保证所有线程,甚至线程本身,都是递增的。例如:计数器在同一时间看到变量的同一面。它不是用来代替同步或原子或其他东西,它完全使读取同步。请不要将其与其他java关键字进行比较。如下例所示,volatile变量操作也是原子性的,它们会立即失败或成功。
package io.netty.example.telnet;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class Main {
public static volatile int a = 0;
public static void main(String args[]) throws InterruptedException{
List<Thread> list = new ArrayList<Thread>();
for(int i = 0 ; i<11 ;i++){
list.add(new Pojo());
}
for (Thread thread : list) {
thread.start();
}
Thread.sleep(20000);
System.out.println(a);
}
}
class Pojo extends Thread{
int a = 10001;
public void run() {
while(a-->0){
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
Main.a++;
System.out.println("a = "+Main.a);
}
}
}
即使你放不放,结果也总会不一样。但是,如果您像下面那样使用AtomicInteger,结果将始终相同。同步也是如此。
package io.netty.example.telnet;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class Main {
public static volatile AtomicInteger a = new AtomicInteger(0);
public static void main(String args[]) throws InterruptedException{
List<Thread> list = new ArrayList<Thread>();
for(int i = 0 ; i<11 ;i++){
list.add(new Pojo());
}
for (Thread thread : list) {
thread.start();
}
Thread.sleep(20000);
System.out.println(a.get());
}
}
class Pojo extends Thread{
int a = 10001;
public void run() {
while(a-->0){
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
Main.a.incrementAndGet();
System.out.println("a = "+Main.a);
}
}
}