第2章 对象及变量的并发访问

volatile关键字

插入知识点：虚拟机分为两种模式，client和server模式，在32位的JVM中，两种模式都存在。

在64的JVM中，只有server模式。 查看属于某种模式，可以使用cmd模式，使用java -version命令查看。（此处只是简单的介绍，在学习JVM的时候，多关注一下）

共享变量的可见性

volatile对于多线程，最主要的作用就是实现了，不同线程之间共享变量的可见性。其中某个线程修改变量的时候，通过本地内存向公共内存同步，实现变量的可见性，也可以称为线程之间通信的一种方式。

先看一段代码：

//PrintString类
public class PrintString extends Thread{
private boolean isContinuePrint = true; //此处没有加volatile关键字
public boolean isContinuePrint() {
return isContinuePrint;
}
public void setContinuePrint(boolean isContinuePrint) {
this.isContinuePrint = isContinuePrint;
}
public void printStringMethod(){
try{
System.out.println("线程进入run了");
while(isContinuePrint){
//System.out.println(isContinuePrint); //循环体是空的
}
System.out.println("线程被终止了");
}catch(Exception ex){
ex.printStackTrace();
}
}

@Override
public void run(){
printStringMethod();
}
}

//ClientDemo类
public class ClientDemo {
public static void main(String[] args) {
PrintString printString = new PrintString();
printString.start();
try {
Thread.sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
printString.setContinuePrint(false);
System.out.println("已经赋值给false");
}
}

1.JVM是64位

2.isContinuePrint没有被volatile修饰

3.循环体为空



结果：线程处于死循环状态。

JVM是64位

isContinuePrint被volatile修饰

循环体为空



结果：程序执行结束

结果分析：

启动线程的时候，isContinuePrint = true 存在于公共堆栈和线程的私有堆栈中，JVM在Server模式时，为了线程的运行效率，线程一直从私有堆栈中读取数据，取出的值一直为true。代码

printString.setContinuePrint(false);虽然执行了，但是更新的是公共堆栈中的isContinuePrint值，所以一直是死循环状态。其本质就是公共堆栈和线程的私有堆栈中数据不同步造成的，volatile的作用就是线程访问isContinuePrint变量的时候，强制从公共堆栈中获取数据。

解释上面的问题需要附加一下信息：

JVM为每个线程都分配了私有堆栈，这样它们之间内存是相互独立的。

线程写入volatile变量的时候，是从改变线程的本地内存，然后再刷入到公共内存。

线程在读取volatile变量的时候，是先从主内内存中读取最新值到本地内存，然后从本地内存中读取值，修改变量的副本。

总结：

volatile变量具有以下特性

可见性：对于一个volatile的读取，总是能够看到最后一个线程对此变量的写入。

原子性：对任意单个volatile操作具有原子性，但是对volatille变量的复合操作不具有原子性

synchronized 和 volatile的比较

synchronized和volatile都可以实现线程同步，但是volatile较为轻量级。

synchronized会阻塞其他线程，volatile不会。（除了synchronized能够保证num++的原子性操作外，重入锁ReentrantLock和原子类AtomicInteger也可以实现）

volatile不能保证num++操作的原则性，synchronized可以。

volatile解决的是多个线程之间共享变量之间的可见性，synchronized解决的是多个线程访问资源的同步性问题。

解决volatile对于num++等复合操作不具有原子性的方法

使用Synchronized关键字

使用ReentrantLock关键字

使用原子类AtomicInteger