Java:鮮為人知的關鍵字volatile
前言
- 在
Java
中,Java
中volatile
關鍵字十分重要 - 本文全面 & 詳細解析
volatile
關鍵字,希望你們會喜歡
目錄
示意圖
1. 定義
Java
中的1個關鍵字 / 修飾符
2. 作用
保證 被 volatile
修飾的共享變數 的 可見性 & 有序性 ,但不保證原子性
3. 具體描述
下面,我將詳細講解 volatile
是如何保證 “共享變數 的 可見性 & 有序性 ,但不保證原子性”的具體原理
儲備知識:原子性、可見性 & 有序性
示意圖
3.1 保證可見性
-
具體描述
volatile
修飾的屬性保證每次讀取都能讀到最新的值
但不會 & 無法更新已經讀了的值
-
原理
執行緒A在工作記憶體中修改的 共享屬性值會立即重新整理到主存 ,執行緒B/C/D每次通過讀寫柵欄來達到類似於直接從主存中讀取屬性值
- 只是類似,網上有些說volatile修飾的變數讀寫直接在主存中操作,這種說法是不對的,只是表現出類似的行為
- 讀寫柵欄是一條CPU指令;插入一個讀寫柵欄 = 告訴CPU & 編譯器先於這個命令的必須先執行,後於這個命令的必須後執行(有序性)
- 讀寫柵欄另一個作用是強制更新一次不同CPU的快取。例如,一個寫柵欄會 把這個柵欄前寫入的資料重新整理到快取,以此保證可見性
3.2 保證有序性
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具體描述
當對volatile修飾的屬性進行讀/寫操作時,其前面的程式碼必須已執行完成 & 結果對後續的操作可見
-
原理
重排序時,以
volatile
修飾屬性的讀/寫操作程式碼行為 分界線 ,讀/寫操作前面的程式碼不許排序到後面,後面同理不許排序到前面。由此保證有序性
3.3 不保證原子性
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具體描述
volatile
修飾的屬性若在修改前已讀取了值,那麼修改後,無法改變已經複製到工作記憶體的值
即無法阻止併發的情況
- 原理
// 變數a 被volatile修飾 volatile static int a=0; a++; // 包含了2步操作:1 = 讀取a、2= 執行a+1 & 將a+1結果賦值給a // 設:執行緒A、B同時執行以下語句,執行緒A執行完第1步後被掛起、執行緒B執行了a++,那麼主存中a的值為1 // 但執行緒A的工作記憶體中還是0,由於執行緒A之前已讀取了a的值 = 0,執行a++後再次將a的值重新整理到主存 = 1 // 即 a++執行了2次,但2次都是從0變為1,故a的值最終為1
4. 應用場景
由於 volatile
保證可見性和有序性,被 volatile
修飾的共享屬性一般併發讀/寫沒有問題,可看做是一種輕量級的 synchronized
實現
關於 synchronized
的講解具體請看文章: Java:這是一份全面 & 詳細的 Synchronized關鍵字 學習指南
至此,關於 Java
中的 volatile
關鍵字講解完畢。
5. 總結
- 本文主要講解了
Java
中volatile
關鍵字,其作用為 保證 “共享變數 的可見性 & 有序性 ,具體總結如下:
示意圖
- 下面我將繼續對
Android & Java
中的知識進行深入講解 ,有興趣可以繼續關注 Carson_Ho的安卓開發筆記