- Java并发编程之美
- 翟陆续 薛宾田
- 784字
- 2020-08-27 23:32:56
2.6 Java中的volatile关键字
上面介绍了使用锁的方式可以解决共享变量内存可见性问题,但是使用锁太笨重,因为它会带来线程上下文的切换开销。对于解决内存可见性问题,Java还提供了一种弱形式的同步,也就是使用volatile关键字。该关键字可以确保对一个变量的更新对其他线程马上可见。当一个变量被声明为volatile时,线程在写入变量时不会把值缓存在寄存器或者其他地方,而是会把值刷新回主内存。当其他线程读取该共享变量时,会从主内存重新获取最新值,而不是使用当前线程的工作内存中的值。volatile的内存语义和synchronized有相似之处,具体来说就是,当线程写入了volatile变量值时就等价于线程退出synchronized同步块(把写入工作内存的变量值同步到主内存),读取volatile变量值时就相当于进入同步块(先清空本地内存变量值,再从主内存获取最新值)。
下面看一个使用volatile关键字解决内存可见性问题的例子。如下代码中的共享变量value是线程不安全的,因为这里没有使用适当的同步措施。
public class ThreadNotSafeInteger { private int value; public int get() { return value; } public void set(int value) { this.value = value; } }
首先来看使用synchronized关键字进行同步的方式。
public class ThreadSafeInteger { private int value; public synchronized int get() { return value; } public synchronized void set(int value) { this.value = value; } }
然后是使用volatile进行同步。
public class ThreadSafeInteger { private volatile int value; public int get() { return value; } public void set(int value) { this.value = value; } }
在这里使用synchronized和使用volatile是等价的,都解决了共享变量value的内存可见性问题,但是前者是独占锁,同时只能有一个线程调用get()方法,其他调用线程会被阻塞,同时会存在线程上下文切换和线程重新调度的开销,这也是使用锁方式不好的地方。而后者是非阻塞算法,不会造成线程上下文切换的开销。
但并非在所有情况下使用它们都是等价的,volatile虽然提供了可见性保证,但并不保证操作的原子性。
那么一般在什么时候才使用volatile关键字呢?
● 写入变量值不依赖变量的当前值时。因为如果依赖当前值,将是获取—计算—写入三步操作,这三步操作不是原子性的,而volatile不保证原子性。
● 读写变量值时没有加锁。因为加锁本身已经保证了内存可见性,这时候不需要把变量声明为volatile的。