1.JUC线程高级-volatile关键字与内存可见性

简介: 1. 多线程操作共享变量引发问题我们通过下面代码来分析下内存可见性问题: package com.pyy.juc; public class TestVolatile { public static...

1. 多线程操作共享变量引发问题

我们通过下面代码来分析下内存可见性问题:

    package com.pyy.juc;
    
    public class TestVolatile {
    
        public static void main(String[] args) {
    
            // 这个线程为flag 修改值
            ThreadDemo td = new ThreadDemo();
            new Thread(td).start();
    
    
            // 主线程无线循环判断这个flag值
            while(true) {
                if(td.isFlag()) {
                    System.out.println("============");
                    break;
                }
            }
        }
    }
    
    class ThreadDemo implements Runnable {
        private boolean flag = false;
    
        @Override
        public void run() {
            try {
                Thread.sleep(200);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
    
            flag = true;
    
            System.out.println("flag=" + isFlag());
        }
    
        public boolean isFlag() {
            return flag;
        }
    }

运行代码,会发现控制台输出:flag=true,但程序(主线程)并没有结束。这里就涉及到多线程的内存可见性问题:

img_102b9f201966ee25812f608b87a68ca9.png

出现上述问题的原因,主要是因为多个线程操作共享数据彼此不可见

解决内存可见性问题可以使用同步锁(synchronized)

        while(true) {
            synchronized(td) {
                if(td.isFlag()) {
                    System.out.println("============");
                    break;
                }
            }
        }

通过同步锁方式(可以保证每次都刷新主存,保证共享数据的同步性),但只要用到锁就会引发线程等待,影响代码效率。

2. volatile关键字

这里就引出了一个新的关键字volatile,它就可以保证多个线程操作共享数据内存中的数据是彼此可见的。底层是通过内存屏障,我们可以理解volatile修饰的变量是在主存中的数据直接操作。

读写变量都在 主存中直接操作,进而保证多线程可见性。而且效率上要比同步锁高的多。

img_15f4a90abe8fe6504f9697a474eca37d.png

其实有说volatile效率底,是因为jvm底层有个指令排序,但使用volatile修饰的变量会有一个禁止指令重排限制

3. 代码重构后

    ...
    // 使用volatile修饰变量
    private volatile boolean flag = false;
    ...

就可以解决多个线程操作共享数据彼此不可见问题

4. volatile和synchronized区别

volatile只是一个相比synchronized来说较为轻量级的同步策略

  1. volatile 不具备互斥性
  2. volatile 不能保证修饰变量的原子性

后面我们在谈论下有关变量原子性和CAS算法问题

目录
相关文章
|
12天前
|
监控 Java 数据库连接
线程池在高并发下如何防止内存泄漏?
线程池在高并发下如何防止内存泄漏?
|
14天前
|
监控 Java 数据库连接
使用线程池时,如何避免内存泄漏的问题?
使用线程池时,如何避免内存泄漏的问题?
|
22天前
|
缓存 安全 Java
使用 Java 内存模型解决多线程中的数据竞争问题
【10月更文挑战第11天】在 Java 多线程编程中,数据竞争是一个常见问题。通过使用 `synchronized` 关键字、`volatile` 关键字、原子类、显式锁、避免共享可变数据、合理设计数据结构、遵循线程安全原则和使用线程池等方法,可以有效解决数据竞争问题,确保程序的正确性和稳定性。
33 2
|
2月前
|
存储 缓存 Java
java线程内存模型底层实现原理
java线程内存模型底层实现原理
java线程内存模型底层实现原理
|
14天前
|
监控 数据可视化 Java
如何使用JDK自带的监控工具JConsole来监控线程池的内存使用情况?
如何使用JDK自带的监控工具JConsole来监控线程池的内存使用情况?
|
1月前
|
缓存 Java 编译器
【多线程-从零开始-伍】volatile关键字和内存可见性问题
【多线程-从零开始-伍】volatile关键字和内存可见性问题
32 0
|
2月前
|
监控 Java 数据库连接
使用线程池时,如何避免内存泄漏的问题?
使用线程池时,如何避免内存泄漏的问题?
|
2月前
|
Arthas 监控 Java
监控线程池的内存使用情况以预防内存泄漏
监控线程池的内存使用情况以预防内存泄漏
|
2月前
|
监控 数据可视化 Java
使用JDK自带的监控工具JConsole来监控线程池的内存使用情况
使用JDK自带的监控工具JConsole来监控线程池的内存使用情况
|
3月前
|
缓存 Java
【多线程面试题二十三】、 说说你对读写锁的了解volatile关键字有什么用?
这篇文章讨论了Java中的`volatile`关键字,解释了它如何保证变量的可见性和禁止指令重排,以及它不能保证复合操作的原子性。