并发编程八:volatile关键字

ゝ一纸荒年。 2022-09-25 06:29 288阅读 0赞

# 并发编程之volatile关键字 #

## 介绍 ##

使用volatile关键字修饰的变量会对所有线程具有可见性。简单理解就是每当线程要访问该变量时，首先会对该变量值同步到主存，然后再访问该变量值。
    
    如果明白java内存模型就能够更好的理解上面说的意思了。
    
    volatile常被误用当作原子操作，其实volatile最常用的是修饰标识符。

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使用volatile关键字必须具备以下两个条件
    1、运算结果不依赖变量的当前值，或者能够确保只有单一的线程修改变量的值
    2、变量不需要和其它的状态变量共同参与不变约束

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由于volatile变量只能保证可见性，并不能保证原子性操作，在一些场景下我们还是需要通过同步代码块或加锁来保证原子性。

## volatile关键字使用 ##

### 误用场景 ###

**Counter Code**  
public class Counter  
\{  
// 声明可见性变量  
private static volatile int count = 0;

// 自增方法
        public int incr()
        {
            return (++count);
        }
    
        //setter 和 getter方法
    }

**CounterThread Code**

public class CounterThread implements Runnable
    {
    
        private Counter counter;
        public CounterThread(Counter counter)
        {
            this.counter = counter;
        }
    
        @Override
        public void run()
        {
            for (int i = 0; i < 1000; i++)
            {
                counter.incr();
            }
        }
    
    }

**MainApp**

public class MainApp
    {
        public static void main(String[] args)
        {
            Counter counter = new Counter();
            CounterThread counterThread = new CounterThread(counter);
            new Thread(counterThread).start();
            new Thread(counterThread).start();
            new Thread(counterThread).start();
            new Thread(counterThread).start();
            try
            {
                Thread.sleep(100);
                System.out.println(counter.getCount());
            } catch (InterruptedException e)
            {
                e.printStackTrace();
            }
        }
    }
    
    //每次计算出的结果都是小于等于4000，不确定的数。这就证明了volatile并不能保证变量操作是原子性的

**解决办法**  
1、使用同步代码块将incr变为同步方法  
2、使用锁机制，同步incr内部操作count的代码  
3、使用AtomicInteger类型声明变量，然后使用incrementAndGet方法

// 自增方法
    public int incr()
    {
        synchronized (this)//同步代码块
        {
            return (++count);
        }
    }

### 正确的使用场景 ###

**1、作状态标识符**

public class Resource
    {
    
        // 标识符(true表示有资源,false表示没有资源)
        private volatile boolean    flag    = false;
        private String              name;
    
    }

**2、double check(双重校验)**

//即线程安全的单例设计模式
    class Singleton{
        private volatile static Singleton instance = null;
    
        private Singleton() {
    
        }
    
        public static Singleton getInstance() {
            if(instance==null) {
                synchronized (Singleton.class) {
                    if(instance==null)
                        instance = new Singleton();
                }
            }
            return instance;
        }
    }

## 总结 ##

volatile关键字修饰的变量只是表明该变量对线程可见，并不能保证变量操作的元仔性。学习java内存模型深入理解。

## 参考 ##

1、深入理解java虚拟机  
2、[http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-jtp06197.html][http_www.ibm.com_developerworks_cn_java_j-jtp06197.html]

[http_www.ibm.com_developerworks_cn_java_j-jtp06197.html]: http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-jtp06197.html