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Java并发volatile可见性的验证实现

 更新时间：2020年05月18日 11:32:34   作者：anlian523  
这篇文章主要介绍了Java并发volatile可见性的验证实现，文中通过示例代码介绍的非常详细，对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值，需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧

普通读 无法及时获得 主内存变量

public class volatileTest {
  static boolean flag = false;//非volatile变量

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        while(!flag){
        };
      }
    }).start();
    Thread.sleep(100);
    flag = true;
    System.out.println("主线程运行完毕");
  }
}

主线程已经修改了flag为true，但子线程一直不会退出循环，因为子线程一直没有同步到 主内存中的变量的值。

截图可见程序一直没有退出，使用dump threads后：

"Thread-0" #12 prio=5 os_prio=0 tid=0x0000000022d89800 nid=0x168 runnable [0x00000000248df000]
java.lang.Thread.State: RUNNABLE
at volatileTest$1.run(volatileTest.java:10)
at java.lang.Thread.run(Thread.java:745)

volatile读 及时获得 主内存变量

public class volatileTest {
  static volatile boolean flag = false;//volatile变量

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        while(!flag){
        };
      }
    }).start();
    Thread.sleep(100);
    flag = true;
    System.out.println("主线程运行完毕");
  }
}

加了一个volatile关键字，子线程就能检测到flag的变化了。子线程会退出。

普通读+sleep

public class volatileTest {
  static boolean flag = false;//非volatile变量

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        while(!flag){
          try {
            Thread.sleep(1);
          } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
          }
        };
      }
    }).start();
    Thread.sleep(100);
    flag = true;
    System.out.println("主线程运行完毕");
  }
}

加了sleep，子线程会退出。

其实就算变量不是volatile的，JVM也会尽量去保证可见性。最开始的例子，由于CPU一直执行循环，没有其他时间来获取 主内存中的变量的最新值，但加了sleep后，CPU就有时间去获取 主内存中的东西了。

普通读+同步块

public class volatileTest {
  static boolean flag = false;//非volatile变量
  static Object sync = new Object();

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        while(!flag){
          synchronized (sync) {}//随便synchronized一个对象
          //synchronized (this)也可以
        };
      }
    }).start();
    Thread.sleep(100);
    flag = true;
    System.out.println("主线程运行完毕");
  }
}

加了同步块，子线程会退出。

这是因为synchronized具体过程是：

  • 获得同步锁；
  • 清空工作内存；
  • 从主内存拷贝对象副本到工作内存；
  • 执行代码(计算或者输出等)；
  • 刷新主内存数据；
  • 释放同步锁。

简单的说，synchronized进入时，会将 主内存中最新的变量，拷贝进 自己线程 的工作内存。synchronized退出时，会把 自己线程的工作内存的变量 弄进 主内存中。

同步块 遭遇 锁消除

public class volatileTest {
  static boolean flag = false;//非volatile变量

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        while(!flag){
          synchronized (new Object()){}
        };
      }
    }).start();
    Thread.sleep(100);
    flag = true;
    System.out.println("主线程运行完毕");
  }
}

子线程不会退出。

原因是：synchronized (new Object()){}中这个Object永远不可能逃逸到同步块以外去，所以同步操作其实根本不需要执行了，既然没有执行同步，那么相当于这里是啥也没有。

普通读+System.out.println

public class volatileTest {
  static boolean flag = false;

  public static void main(String[] args) throws Exception {
    new Thread(new Runnable() {
      @Override
      public void run() {
        while(!flag){
          System.out.println("子线程running");
        };
      }
    }).start();
    Thread.sleep(100);
    flag = true;
    System.out.println("主线程运行完毕");
  }
}

加了System.out.println，子线程会退出。

因为out这个PrintStream实例的println实现是：

  public void println(String x) {
    synchronized (this) {
      print(x);
      newLine();
    }
  }

因为它也有同步块。

到此这篇关于Java并发volatile可见性的验证实现的文章就介绍到这了,更多相关Java并发volatile验证内容请搜索脚本之家以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持脚本之家！

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