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volatile和synchronized

2017-09-05 20:36 85 查看
volatile让变量每次在使用的时候,都从主存中取。而不是从各个线程的“工作内存”。

volatile具有synchronized关键字的“可见性”,但是没有synchronized关键字的“并发正确性”,也就是说不保证线程执行的有序性。

也就是说,volatile变量对于每次使用,线程都能得到当前volatile变量的最新值。但是volatile变量并不保证并发的正确性。

Volatile一般情况下不能代替sychronized,因为volatile不能保证操作的原子性,即使只是i++,实际上也是由多个原子操作组成:read i; inc; write i,假如多个线程同时执行i++,volatile只能保证他们操作的i是同一块内存,但依然可能出现写入脏数据的情况。如果配合Java 5增加的atomic wrapper classes,对它们的increase之类的操作就不需要sychronized。

int i1; int geti1() {return i1;}

volatile int i2; int geti2() {return i2;}

int i3; synchronized int geti3() {return i3;}

  geti1()得到存储在当前线程中i1的数值。多个线程有多个i1变量拷贝,而且这些i1之间可以互不相同。换句话说,另一个线程可能已经改 变了它线程内的i1值,而这个值可以和当前线程中的i1值不相同。事实上,Java有个思想叫“主”内存区域,这里存放了变量目前的“准确值”。每个线程 可以有它自己的变量拷贝,而这个变量拷贝值可以和“主”内存区域里存放的不同。因此实际上存在一种可能:“主”内存区域里的i1值是1,线程1里的i1值 是2,线程2里的i1值是3——这在线程1和线程2都改变了它们各自的i1值,而且这个改变还没来得及传递给“主”内存区域或其他线程时就会发生。

  而geti2()得到的是“主”内存区域的i2数值。用volatile修饰后的变量不允许有不同于“主”内存区域的变量拷贝。换句话说,一个变量经 volatile修饰后在所有线程中必须是同步的;任何线程中改变了它的值,所有其他线程立即获取到了相同的值。理所当然的,volatile修饰的变量 存取时比一般变量消耗的资源要多一点,因为线程有它自己的变量拷贝更为高效。

  既然volatile关键字已经实现了线程间数据同步,又要synchronized干什么呢?呵呵,它们之间有两点不同。首 先,synchronized获得并释放监视器——如果两个线程使用了同一个对象锁,监视器能强制保证代码块同时只被一个线程所执行——这是众所周知的事 实。但是,synchronized也同步内存:事实上,synchronized在“主”内存区域同步整个线程的内存。因此,执行geti3()方法做 了如下几步:

1. 线程请求获得监视this对象的对象锁(假设未被锁,否则线程等待直到锁释放)

2. 线程内存的数据被消除,从“主”内存区域中读入

3. 代码块被执行

4. 对于变量的任何改变现在可以安全地写到“主”内存区域中(不过geti3()方法不会改变变量值)

5. 线程释放监视this对象的对象锁

  因此volatile只是在线程内存和“主”内存间同步某个变量的值,而synchronized通过锁定和解锁某个监视器同步所有变量的值。显然 synchronized要比volatile消耗更多资源。
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标签:  并发 线程