Java多线程 JMM之可见性demo

柔光的暖阳◎ 2022-12-04 02:26 171阅读 0赞

### 文章目录 ###

*   *   *  JMM之可见性demo
         *  可见性问题图解

### JMM之可见性demo ###

如下的代码演示了可见性问题 . 一个线程调用给a 和b赋值的方法, 一个线程调用打印a和b的方法. 并进行循环的打印.

package com.thread.jmm;
    
    /** * 类名称:FieldVisibility * 类描述: 演示可见性问题 * * @author: https://javaweixin6.blog.csdn.net/ * 创建时间:2020/9/5 14:31 * Version 1.0 */
    public class FieldVisibility { 
    
        int a = 1;
        int b = 2;
    
        //给a 赋值, 并把值给b
        private void change() { 
            a = 3;
            b = a;
        }
    
        /** * 打印出a b */
        private void print() { 
            System.out.println("b=" + b + ";a=" + a);
        }
    
        public static void main(String[] args) { 
    
            while (true) { 
                FieldVisibility test = new FieldVisibility();
                new Thread(()->{ 
                    try { 
                        Thread.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
                    //给 a b 重新赋值
                    test.change();
                }).start();
    
                new Thread(()->{ 
                    try { 
                        Thread.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) { 
                        e.printStackTrace();
                    }
                    //给 a b 打印出来
                    test.print();
                }).start();
            }
        }
    }

打印的结果如下图所示, 会出现四种情况:  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center][]  
![20200905152455644.png_pic_center][]  
其中  
a=1 b=2  
a=3 b=3  
这两种情况分别是由于 打印的线程先启动了, 因此打印的是a和b的初始值. 第二种情况是 交换值的线程先启动了, 把a和b的值赋值了,交换了, 所以打印的是3和3 .  
打印出a=3 b=2的情况 , 是由于线程的交替执行导致的. 交换的值的线程先执行到了a=3的时候, 还没有把a的值给b , 线程就切换到打印的线程了, 导致b打印的是初始值, 因此打印出了a=3 b=2 .

最后一种情况 **a = 1 , b = 3 . 才是由于可见性导致的**. 即交换值的线程把a的值改成3了 ,也把3赋值给了b ,但是**打印的线程, 由于可见性的原因, b获得的是新值, a却获取的是主内存中的初始值**. 因此打印出了 a = 1 , b = 3

### 可见性问题图解 ###

下图说明了可见性问题的原因.  
每个线程从shared cache 主内存中获得数据到自己的内存中(local cache).  
线程之间不能直接通信数据, 只能从主内存中获得数据. .  
因此会出现如下图所示的, cpu1把x的值改成了1,**并且没有把x的最新值同步到主内存** , 而cpu2中 x的值还是0的情况 .  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1][]  
加上volatile 后解决了可见性问题. 不在出现 b=3 a=1的情况  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2][]  
主要的原理如下图 : 加上volatile 后, 只要写的线程修改了变量的值, 就会在读的线程读取x之前, 强制的把修改的x值,刷回到主内存中 .  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3][]  
读的线程, 会自动的把修改后的x的变量的值, load加载到读线程的 内存中, 获取x的最新值.  
![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4][]

[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]: /images/20221123/53f4cdca60d04d0095351be6575c7915.png
[20200905152455644.png_pic_center]: /images/20221123/cdb0f12c640a4d6b8122ebe4bb112913.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]: /images/20221123/a9e6267ce09a4655b0ffaeaf5f357898.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 2]: /images/20221123/522b6841c4b144618b1f2d3297679408.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 3]: /images/20221123/abd726897ae64c7ba60d853a7e8f9c84.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3FxXzMzMjI5NjY5_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 4]: /images/20221123/c4773069181f487eba6e25fd9f485f95.png