volatile是否能保证数组中元素的可见性?

简介:

在javaeye有位朋友问了我一个非常好的问题。

问题

一个线程向volatile的数组中设置值,而另一个线程向volatile的数组中读取。
比如seg.setValue(2),随后另一个线程调用seg.getValue(2),前一个线程设置的值对读取的线程是可见的吗?

我看书上说volatile的数组只针对数组的引用具有volatile的语义,而不是它的元素。

ConcurrentHashMap中也有这样的代码,我很疑惑,希望得到你的解答,谢谢。

01 public class Seg {
02  
03 private volatile Object[] tabs = new Object[10];
04  
05 public void setValue(int index) {
06 tabs[index] = new Object();
07 }
08  
09 public Object getValue(int index) {
10 return tabs[index];
11 }
12 }

我的回答

我做了实验证实这句话是正确的,“volatile的数组只针对数组的引用具有volatile的语义,而不是它的元素”。

测试代码如下:
private static volatile Object[] tabs = new Object[10];

public static void main(String[] args) {
tabs[0]=1;

tabs=new Object[10];
}

编译成汇编语句如下

001 Java HotSpot(TM) Client VM warning: PrintAssembly is enabled; turning on DebugNonSafepoints to gain additional output
002 CompilerOracle: compileonly *ArrayTest.main
003 Loaded disassembler from D:\java\jdk1.6.0_33\jre\bin\client\hsdis-i386.dll
004 Decoding compiled method 0x009ec7c8:
005 Code:
006 [Disassembling for mach='i386']
007 [Entry Point]
008 [Verified Entry Point]
009 [Constants]
010 # {method} 'main' '([Ljava/lang/String;)V' in 'volatileTest/ArrayTest'
011 # parm0: ecx = '[Ljava/lang/String;'
012 # [sp+0x30] (sp of caller)
013 0x009ec8e0: mov %eax,-0x3000(%esp)
014 0x009ec8e7: push %ebp
015 0x009ec8e8: sub $0x28,%esp
016 0x009ec8eb: mov $0x32aa1eb0,%esi ; {oop('volatileTest/ArrayTest')}
017 0x009ec8f0: mov 0x150(%esi),%edi ;*getstatic tabs
018 ; - volatileTest.ArrayTest::main@0 (line 7)
019 0x009ec8f6: mov $0x1,%ecx ;*invokestatic valueOf
020 ; - volatileTest.ArrayTest::main@5 (line 7)
021 0x009ec8fb: mov %esi,0x14(%esp)
022 0x009ec8ff: mov %edi,0x10(%esp)
023 0x009ec903: call 0x009ad340 ; OopMap{[20]=Oop [16]=Oop off=40}
024 ;*invokestatic valueOf
025 ; - volatileTest.ArrayTest::main@5 (line 7)
026 ; {static_call}
027 0x009ec908: mov 0x10(%esp),%edi
028 0x009ec90c: lea 0xc(%edi),%ebx
029 0x009ec90f: cmpl $0x0,0x8(%edi) ; implicit exception: dispatches to 0x009eca07
030 0x009ec916: jbe 0x009eca11
031 0x009ec91c: cmp $0x0,%eax
032 0x009ec91f: je 0x009ec960
033 0x009ec925: mov 0x4(%edi),%edx ; implicit exception: dispatches to 0x009eca1d
034 0x009ec928: mov 0x4(%eax),%esi
035 0x009ec92b: mov 0x88(%edx),%edx
036 0x009ec931: cmp %edx,%esi
037 0x009ec933: je 0x009ec960
038 0x009ec939: mov 0x10(%edx),%edi
039 0x009ec93c: cmp (%esi,%edi,1),%edx
040 0x009ec93f: je 0x009ec960
041 0x009ec945: cmp $0x14,%edi
042 0x009ec948: jne 0x009eca22
043 0x009ec94e: push %esi
044 0x009ec94f: push %edx
045 0x009ec950: call 0x009ebb40 ; {runtime_call}
046 0x009ec955: pop %esi
047 0x009ec956: pop %edx
048 0x009ec957: cmp $0x0,%edx
049 0x009ec95a: je 0x009eca22
050 0x009ec960: mov %eax,(%ebx)
051 0x009ec962: shr $0x9,%ebx
052 0x009ec965: movb $0x0,0x28eb100(%ebx) ;*aastore
053 ; - volatileTest.ArrayTest::main@8 (line 7)
054 0x009ec96c: mov $0xa,%ebx
055 0x009ec971: mov $0x37a0e380,%edx ; {oop('java/lang/Object'[])}
056 0x009ec976: mov %ebx,%edi
057 0x009ec978: cmp $0xffffff,%ebx
058 0x009ec97e: ja 0x009eca27
059 0x009ec984: mov $0x13,%esi
060 0x009ec989: lea (%esi,%ebx,4),%esi
061 0x009ec98c: and $0xfffffff8,%esi
062 0x009ec98f: mov %fs:0x0(,%eiz,1),%ecx
063 0x009ec997: mov -0xc(%ecx),%ecx
064 0x009ec99a: mov 0x34(%ecx),%eax
065 0x009ec99d: lea (%eax,%esi,1),%esi
066 0x009ec9a0: cmp 0x3c(%ecx),%esi
067 0x009ec9a3: ja 0x009eca27
068 0x009ec9a9: mov %esi,0x34(%ecx)
069 0x009ec9ac: sub %eax,%esi
070 0x009ec9ae: movl $0x1,(%eax)
071 0x009ec9b4: mov %edx,0x4(%eax)
072 0x009ec9b7: mov %ebx,0x8(%eax)
073 0x009ec9ba: sub $0xc,%esi
074 0x009ec9bd: je 0x009ec9e3
075 0x009ec9c3: xor %ebx,%ebx
076 0x009ec9c5: shr $0x3,%esi
077 0x009ec9c8: jae 0x009ec9d8
078 0x009ec9ce: mov %ebx,0xc(%eax,%esi,8)
079 0x009ec9d2: je 0x009ec9e3
080 0x009ec9d8: mov %ebx,0x8(%eax,%esi,8)
081 0x009ec9dc: mov %ebx,0x4(%eax,%esi,8)
082 0x009ec9e0: dec %esi
083 0x009ec9e1: jne 0x009ec9d8
084 0x009ec9e3: mov 0x14(%esp),%esi
085 0x009ec9e7: mov %eax,0x150(%esi)
086 0x009ec9ed: shr $0x9,%esi
087 0x009ec9f0: movb $0x0,0x28eb100(%esi)
088 0x009ec9f7: lock addl $0x0,(%esp) ;*putstatic tabs
089 ; - volatileTest.ArrayTest::main@14 (line 9)
090 0x009ec9fc: add $0x28,%esp
091 0x009ec9ff: pop %ebp
092 0x009eca00: test %eax,0x950100 ; {poll_return}
093 0x009eca06: ret
094 0x009eca07: call 0x009ea4d0 ; OopMap{[20]=Oop eax=Oop edi=Oop off=300}
095 ;*aastore
096 ; - volatileTest.ArrayTest::main@8 (line 7)
097 ; {runtime_call}
098 0x009eca0c: call 0x009ea4d0 ; OopMap{[20]=Oop eax=Oop edi=Oop off=305}
099 ;*aastore
100 ; - volatileTest.ArrayTest::main@8 (line 7)
101 ; {runtime_call}
102 0x009eca11: movl $0x0,(%esp)
103 0x009eca18: call 0x009ea1d0 ; OopMap{[20]=Oop eax=Oop edi=Oop off=317}
104 ;*aastore
105 ; - volatileTest.ArrayTest::main@8 (line 7)
106 ; {runtime_call}
107 0x009eca1d: call 0x009ea4d0 ; OopMap{[20]=Oop eax=Oop off=322}
108 ;*aastore
109 ; - volatileTest.ArrayTest::main@8 (line 7)
110 ; {runtime_call}
111 0x009eca22: call 0x009eb850 ; OopMap{[20]=Oop eax=Oop off=327}
112 ;*aastore
113 ; - volatileTest.ArrayTest::main@8 (line 7)
114 ; {runtime_call}
115 0x009eca27: call 0x009eb1c0 ; OopMap{[20]=Oop off=332}
116 ;*anewarray
117 ; - volatileTest.ArrayTest::main@11 (line 9)
118 ; {runtime_call}
119 0x009eca2c: jmp 0x009ec9e3
120 0x009eca2e: nop
121 0x009eca2f: nop
122 0x009eca30: mov %fs:0x0(,%eiz,1),%esi
123 0x009eca38: mov -0xc(%esi),%esi
124 0x009eca3b: mov 0x184(%esi),%eax
125 0x009eca41: movl $0x0,0x184(%esi)
126 0x009eca4b: movl $0x0,0x188(%esi)
127 0x009eca55: add $0x28,%esp
128 0x009eca58: pop %ebp
129 0x009eca59: jmp 0x009bb5c0 ; {runtime_call}
130 0x009eca5e: hlt
131 0x009eca5f: hlt
132 [Stub Code]
133 0x009eca60: nop ; {no_reloc}
134 0x009eca61: nop
135 0x009eca62: mov $0x0,%ebx ; {static_stub}
136 0x009eca67: jmp 0x009eca67 ; {runtime_call}
137 [Exception Handler]
138 0x009eca6c: call 0x009eb600 ; {runtime_call}
139 0x009eca71: push $0x6db038d4 ; {external_word}
140 0x009eca76: call 0x009eca7b
141 0x009eca7b: pusha
142 0x009eca7c: call 0x6da09de0 ; {runtime_call}
143 0x009eca81: hlt
144 [Deopt Handler Code]
145 0x009eca82: push $0x9eca82 ; {section_word}
146 0x009eca87: jmp 0x009ad970 ; {runtime_call}

 

可以看到line 7给数组的某个元素赋值时没有lock前缀的指令。
而修改数组line 9才有lock前缀的指令。

1 0x009ec9f7: lock addl $0x0,(%esp) ;*putstatic tabs
2 ; - volatileTest.ArrayTest::main@14 (line 9)
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