synchronized和volatile解决线程可见性

小鱼儿 2022-10-02 01:53 190阅读 0赞

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java多线程开发中，控制共享数据比较麻烦，有可见性和同步性。一般控制可见性我们可以通过synchronized和volatile控制，而同步性我们只能通过synchronized或Lock来控制。

我喜欢通过对一个问题的理解，来理解某个知识点，因为我觉得知识就是为了解决问题。

public class SynchronizedTest {
    	
    	private static boolean flag = true;
    	
    
    	public static void main(String[] args) throws Exception{
    
    		new Thread(new Runnable() {
    			@Override
    			public void run() {
    				while(flag) {
    					
    				}
    				System.out.println("子线程执行结束================");
    			}
    		}).start();
    		
    		Thread.sleep(1000);
    		
    		flag = false; // 关闭线程输出
    		System.out.println("flag已被修改为false");
    	}
    
    }

上面的代码在64位JVM机器（准确来说应该是jvm的server模式）上执行一般都不会输出“子线程执行结束================”，而在32位的jvm的client模式下却可以输出“子线程执行结束================”。

通过 java -version 可以查看自己本机jvm运行的模式。

注意：如果你的jvm装的是64位，那么是无法切换到client模式的。

上面的问题引起的原因其实就是由于java的内存模型引起的，java内存模型中分有主内存和工作内存之分，主内存可以理解为共享数据的区域（不知道准确不准确），而工作内存(主内存数据的副本)是每个线程私有的一块区域，每个线程对共享数据的修改，不会直接操作共享数据，一般是先修改工作内存中的数据，然后在某个特定的时候刷新到主存，其他线程才有机会看到其修改。

解决以上问题

1.  可以将flag前加上volatile关键字。

private static volatile boolean flag = true;

原因：可以这么简单理解，加了volatile关键字的共享变量，所有线程对其值的获取或修改都直接通过主存，绕过来工作内存，所以主线程对flag的修改子线程马上就可以看到。

volatile的原理就是加内存屏障，所有的读都在写之后，这样保证了子线程对flag的访问在主线程对flag的修改之后。

1.  可以使用synchronized

new Thread(new Runnable() {
    	@Override
    	public void run() {
    		int count = 0;
    		while(flag) {
    			synchronized(SynchronizedTest.class){ //这里可以锁任何共享对象
    				count++;
    			}		
    		}
    		System.out.println("子线程执行结束================");
    	}
    }).start();

上面之所以加上 count ，是防止JIT优化将无用的锁代码块优化掉。

原因：由于jvm规定在进入synchronized之前会将所有其他线程的工作内存刷新到主存（这个我不太确定是否正确，如果有确定的请留言告诉我，谢谢），在离开synchronized块之前会将本线程的工作内存刷新到主内存。

在验证这个之中我踩过一个坑，我的代码如下：

new Thread(new Runnable() {
    	@Override
    	public void run() {
    		while(flag) {
    			System.out.println("====falg=====");	
    		}
    		System.out.println("子线程执行结束================");
    	}
    }).start();

这样在任何情况下都可以输出"子线程执行结束================"，找了很久才发现原来 System.out.println 方法中有synchronized同步块导致。

这个方法来自 System.out

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

之中有不少观点是我自己的观点，可能不准确，或是错误的，希望你们能给我指出，谢谢。

转载于:https://my.oschina.net/aiheng1988/blog/526950

[2019_Python_]: https://my.oschina.net/u/2663968/blog/3061697
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