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java volatile关键字

2015-08-07 17:56 441 查看
首先你需要理解线程本地内存和jvm堆内存中的变量交互的问题:

在 java 垃圾回收整理一文中,描述了jvm运行时刻内存的分配。其中有一个内存区域是jvm虚拟机栈,每一个线程运行时都有一个线程栈,

线程栈保存了线程运行时候变量值信息。当线程访问某一个对象时候值的时候,首先通过对象的引用找到对应在堆内存的变量的值,然后把堆内存

变量的具体值load到线程本地内存中,建立一个变量副本,之后线程就不再和对象在堆内存变量值有任何关系,而是直接修改副本变量的值,

在修改完之后的某一个时刻(线程退出之前),自动把线程变量副本的值回写到对象在堆中变量。这样在堆中的对象的值就产生变化了。

ead and load 从主存复制变量到当前工作内存

use and assign  执行代码,改变共享变量值 

store and write 用工作内存数据刷新主存相关内容

其中use and assign 可以多次出现

但是这一些操作并不是原子性,也就是 在read load之后,如果主内存count变量发生修改之后,线程工作内存中的值由于已经加载,不会产生对应的变化,所以计算出来的结果会和预期不一样

对于volatile修饰的变量,jvm虚拟机只是保证从主内存加载到线程工作内存的值是最新的

例如假如线程1,线程2 在进行read,load 操作中,发现主内存中count的值都是5,那么都会加载这个最新的值

在线程1堆count进行修改之后,会write到主内存中,主内存中的count变量就会变为6

线程2由于已经进行read,load操作,在进行运算之后,也会更新主内存count的变量值为6

导致两个线程即使用volatile关键字修改之后,还是会存在并发的情况。

下面我将用实例来说明此问题:

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

/**
* Created by legendhu on 2015/8/7.
*/
public class Counter {

public volatile static int count = 0;

public static void inc() {

//这里延迟1毫秒,使得结果明显
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
}

count++;
}

public static void main(String[] args) {

//同时启动1000个线程,去进行i++计算,看看实际结果

for (int i = 0; i < 1000; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Counter.inc();
}
}).start();
}

//这里每次运行的值都有可能不同,可能为1000
System.out.println("运行结果:Counter.count=" + Counter.count);
}
}
//以上代码有问题 有可能主线程会在子线程还没有运行完就提前运行完毕
//使用join修改如下:
public class Counter {

public volatile static int count = 0;

public static  void inc() {

//这里延迟1毫秒,使得结果明显
try {
Thread.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
}
count++;

}

public static void main(String[] args) {

//同时启动1000个线程,去进行i++计算,看看实际结果
Thread threads[]=new Thread[1000];
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
threads[i]=new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Counter.inc();
}
});
threads[i].start();
}
for(int i=0;i<1000;i++){
try {
threads[i].join();
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
//这里每次运行的值都有可能不同,可能为1000
System.out.println("运行结果:Counter.count=" + Counter.count);
}
}
//以上代码其实还是不足以说明问题 因为count++不是原子性操作 哈哈

public class Counter {
private static volatile int value;
private static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10000);
public static void main(String[] args) throws Exception{
for (int i=0;i<10000;i++){
new Thread(){
@Override
public void run() {
increment();
countDownLatch.countDown();
}
} .start();

}
countDownLatch.await();
System.out.println(getValue());
}

public synchronized static int increment(){
return value ++;
}

public static int getValue(){
return value;
}

}
//上面的代码是不是没有问题了 但是不好意思 这里很难得出你想要的结果 哈哈哈哈
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标签:  java volatile