volatile是java虛擬機提供的輕量級的同步機制：

1.保證可見性：線程之間可見性(及時通知)
2.不保證原子性
3.禁止指令重排

先了解一下jvm同步
由于JVM運行程序的實體是線程，而每個線程創(chuàng)建時JVM都會為其創(chuàng)建一個工作內(nèi)存（或者稱為棧空間），工作內(nèi)存是每個線程的私有數(shù)據(jù)區(qū)域，而java內(nèi)存模型中規(guī)定所有變量都存儲在主內(nèi)存，主內(nèi)存是共享內(nèi)存區(qū)域，所有線程都可以訪問，但線程對變量的操作（讀取賦值等）必須在工作內(nèi)存中進行，首先要將變量從主內(nèi)存拷貝到自己的棧空間，然后對變量進行操作，操作完成后再將變量寫回主內(nèi)存，不能直接操作主內(nèi)存中的變量，各個線程中的工作內(nèi)存中存儲著主內(nèi)存中的變量副本拷貝，因此不同的線程間無法訪問對方的工作內(nèi)存，線程間的通信（傳值）必須通過主內(nèi)存來完成。

一、volatile的可見性demo驗證

一、沒有加volatile

package Volatile;import java.util.concurrent.TimeUnit;/*** volatile的可見性* demo*/ class MyData{int number = 0;public void addTO60(){this.number = 60;} }public class demo {public static void main(String[] args) {MyData myData = new MyData();new Thread(() -> {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "come in");//讓線程等待3stry {TimeUnit.SECONDS.sleep(3);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}myData.addTO60();System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "updated number value:" + myData.number);},"AAA").start();//第二個線程是main線程while(myData.number == 0){//循環(huán)等待}System.out.println(Thread.currentThread().getName());} }

運行結(jié)果可以看出來會卡在while循環(huán)處

二、加上volatile后

/*** volatile的可見性* demo*/ class MyData{volatile int number = 0;public void addTO60(){this.number = 60;} }public class demo {public static void main(String[] args) {MyData myData = new MyData();new Thread(() -> {System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "come in");//讓線程等待3stry {TimeUnit.SECONDS.sleep(3);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}myData.addTO60();System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "updated number value:" + myData.number);},"AAA").start();//第二個線程是main線程while(myData.number == 0){//循環(huán)等待}System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"mission is over;main get number value:"+myData.number);} }

結(jié)果：

結(jié)果可以看出，當(dāng)其他線程修改了主內(nèi)存空間的值時，加上了volatile主內(nèi)存空間的值改變后會及時通知其他線程主物理內(nèi)存的值被修改。

二：不保證原子性demo驗證

下面代碼：20個線程，每個線程進行1000次number++，理論上結(jié)果是兩萬，實際運行：

public static void main(String[] args) {MyData myData = new MyData();for (int i = 1; i <= 20; i++) {new Thread(() -> {for (int j = 0; j <1000 ; j++) {myData.addPlusPlus();}},String.valueOf(i)).start();}while(Thread.activeCount()>2){Thread.yield();}System.out.println(myData.number);}

結(jié)果并不是兩萬：所以說不能保證原子性，不能保證結(jié)果一致性，存在線程安全問題

解決辦法：

1.synchronized(有點小題大做)

synchronized public void addPlusPlus() {this.number++; }

2.使用AtomicInteger

class MyData {volatile int number = 0;public void addTO60() {this.number = 60;}public void addPlusPlus() {this.number++;}AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();public void atomicPlusPlus(){atomicInteger.getAndIncrement();} } public class demo {public static void main(String[] args) {MyData myData = new MyData();for (int i = 1; i <= 20; i++) {new Thread(() -> {for (int j = 0; j <1000 ; j++) {myData.addPlusPlus();myData.atomicPlusPlus();}},String.valueOf(i)).start();}while(Thread.activeCount()>2){Thread.yield();}System.out.println(myData.number);System.out.println(myData.atomicInteger);}

就是用AtomicInteger來代替number，用getAndIncrement來代替number++（Atomic相關(guān)內(nèi)容可以看API了解方法怎么用。）就可以保證原子性。

三、禁止指令重排

理解這里需要了解一點編譯器，編譯器在編譯時，會有個優(yōu)化指令重排，在多線程下指令重排會造成線程安全問題，最終一致性無法保證

多線程環(huán)境中線程的交替執(zhí)行，由于編譯器優(yōu)化重排的存在，兩個線程中使用的變量能否保證一致性是無法確定的，結(jié)果無法預(yù)測。

例：單例模式為例（在多線程下，普通的單例模式并不適用）

class SingletonDemo{private static SingletonDemo instance = null;private SingletonDemo(){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"調(diào)用構(gòu)造方法SingletonDemo");}public static SingletonDemo getInstance(){if (instance == null){instance = new SingletonDemo();}return instance;} } public class demo1 {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 10; i++) {new Thread(()->{SingletonDemo.getInstance();}).start();}} }

結(jié)果：可以看到并不是只會創(chuàng)建一個對象

使用dlc(Double Check Lock雙端檢索機制)，代碼如下

class SingletonDemo{private static SingletonDemo instance = null;private SingletonDemo(){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"調(diào)用構(gòu)造方法SingletonDemo");}// public static SingletonDemo getInstance(){ // if (instance == null){ // instance = new SingletonDemo(); // } // return instance; // }//使用dlc雙端檢索機制public static SingletonDemo getInstance(){if (instance == null){synchronized(SingletonDemo.class){if (instance == null){instance = new SingletonDemo();}}}return instance;} } public class demo1 {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 10; i++) {new Thread(()->{SingletonDemo.getInstance();}).start();}} }

結(jié)果：

那么這樣就可以了嗎?

不行，因為編譯器會進行指令重排，instance = new SingletonDemo();編譯器會拆分成三步，
1.memory = allocate(); //分配對象內(nèi)存空間
2.instance(memory)；//初始化對象
3.instance = memory; //設(shè)置instance指向剛分配的內(nèi)存地址，此時instace！=null

所以可能出現(xiàn)，另一個線程進入了第一個if (instance == null){時，instance的引用對象還未初始化完成，所以要加入volatile來禁止指令重排

package Volatile;class SingletonDemo{private static volatile SingletonDemo instance = null;private SingletonDemo(){System.out.println(Thread.currentThread().getName()+"\t"+"調(diào)用構(gòu)造方法SingletonDemo");}// public static SingletonDemo getInstance(){ // if (instance == null){ // instance = new SingletonDemo(); // } // return instance; // }//使用dlc雙端檢索機制public static SingletonDemo getInstance(){if (instance == null){synchronized(SingletonDemo.class){if (instance == null){instance = new SingletonDemo();}}}return instance;} } public class demo1 {public static void main(String[] args) {for (int i = 0; i < 10; i++) {new Thread(()->{SingletonDemo.getInstance();}).start();}} }

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的volatile学习（可见性，不保证原子性，禁止指令重排（双端检索机制））的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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