java并发原理实战(6) -- volatile的原理理解

简介: java并发原理实战(6) -- volatile的原理理解

volatile原理理解


引子


看一段代码:

public class Demo {
    private int a= 1;
    public int getA() {
        return a;
    }
    public void setA(int a) {
        try {
            Thread.sleep(2);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        this.a = a;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Demo demo = new Demo();
        new Thread(
                () -> {
                    demo.setA(10);
                }
        ).start();
        new Thread(
                () -> {
                    System.out.println(demo.getA());
                }
        ).start();
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("最终的值为=="+ demo.a);
    }
}


运行结果:


1dc618a0ed9580ce8bfa6facb208c08f.png


发现,结果并不相同。


解决方式1:

5d4c6812c8535adbb050f4ddf2e1bce8.png


运行结果:


46a9d80a6e05e4e3b19d57a0ee70bcdf.png


除此以外,还有一种方式,用volatile:

66ba272a0bfc97be54a5fa679e3d5482.png

public class Demo {
    private volatile int a = 1;
    public int getA() {
        return a;
    }
    public void setA(int a) {
        try {
            Thread.sleep(2);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        this.a = a;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Demo demo = new Demo();
        new Thread(
                () -> {
                    demo.a = 10;
                }
        ).start();
        new Thread(
                () -> {
                    System.out.println(demo.a);
                }
        ).start();
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println("最终的值为==" + demo.a);
    }
}


运行结果:


1dc618a0ed9580ce8bfa6facb208c08f.png


volatile的原理:


深入理解Volatile关键字及其实现原理


5d4c6812c8535adbb050f4ddf2e1bce8.png


工作内存Work Memory其实就是对CPU寄存器和高速缓存的抽象,或者说每个线程的工作内存也可以简单理解为CPU寄存器和高速缓存。


那么当写两条线程Thread-A与Threab-B同时操作主存中的一个volatile变量i时,Thread-A写了变量i,那么:


Thread-A发出LOCK#指令

发出的LOCK#指令锁总线(或锁缓存行),同时让Thread-B高速缓存中的缓存行内容失效

Thread-A向主存回写最新修改的i

Thread-B读取变量i,那么:


Thread-B发现对应地址的缓存行被锁了,等待锁的释放,缓存一致性协议会保证它读取到最新的值

由此可以看出,volatile关键字的读和普通变量的读取相比基本没差别,差别主要还是在变量的写操作上。


46a9d80a6e05e4e3b19d57a0ee70bcdf.png


lock指令


1dc618a0ed9580ce8bfa6facb208c08f.png


什么时候使用volatile


5d4c6812c8535adbb050f4ddf2e1bce8.png



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