Java 不可见性的内存语意、不可见性解决——加锁、Volatile修饰

忘是亡心i 2023-02-26 13:25 7阅读 0赞

# 不可见性Volatile #

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# 引入： #

多个线程访问共享变量，会出现一个线程修改变量的值后，其他线程看不到变量最新值的情况。

# 结论： #

并发编程下，多线程修改变量。公出现战程间变量的不可见性。

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# 不可见性的原因： #

每个线程都有自己的工作内存，线程都是从主内存拷贝共享变量的副本值。  
每个线程是在自己的工作内存中操作共享变量的。

# 例如： #

下列例子中，flag子线程已经更改为ture，然而却不能进入主线程。是因为每个线程都有自己的工作内存，子线程更改，提交给主内存，但主线程没有从主内存得到新值来更新自己的工作内存

public class Demo1{ 
        public static void main(String[] args) { 
            //子线程启动
            vision t1 = new vision();
            t1.start();
    
            //主线程
            while(true){ 
                if (t1.isFlag()){ 
                    System.out.println("主线程进入执行");
                }
            }
        }
    }
    
    class vision extends Thread{ 
        private boolean flag = false;
        public boolean isFlag() { 
            return flag;
        }
        public void setFlag(boolean flag) { 
            this.flag = flag;
        }
        @Override
        public void run() { 
            try { 
                Thread.sleep(10000);
            }catch (Exception e){ 
                e.printStackTrace();
            }
            flag = true;
            System.out.println(flag);
        }
    }

# 不可见性的解决 ： #

解决方案有两种常见方式：

1.  加锁
2.  对共享的变量进行volatile关键字修饰。

# 一、加锁 #

某一个线程进入synchronized代码块前后，执行过程入如下：

*  a. 线程获得锁
 *  b. 清空工作内存
 *  c. 从主内存拷贝共享变量最新的值到工作内存成为副本
 *  d. 执行代码
 *  e. 将修改后的副本的值刷新回主内存中
 *  f. 线程释放锁

//子线程启动
            vision2 t1 = new vision2();
            t1.start();
    
            //主线程
            while(true){ 
            //加锁会清空工作内存，读取主内存最新值到工作内存来
                synchronized(vision2.class){ 
                    if (t1.isFlag()){ 
                        System.out.println("主线程进入执行");
                    }
                }
            }

# 二、volatile修饰 #

直接给变量加上volatile修饰

class vision2 extends Thread{ 
        private volatile boolean flag = false;
        public boolean isFlag() { 
            return flag;
        }
        public void setFlag(boolean flag) { 
            this.flag = flag;
        }
        @Override
        public void run() { 
            try { 
                Thread.sleep(10000);
            }catch (Exception e){ 
                e.printStackTrace();
            }
            flag = true;
            System.out.println(flag);
        }
    }

1.  子线程从主内存读取到数据放入其对应的工作内存
2.  将flag的值更改为true，但是这个时候flag的值还没有写到主内存
3.  此时main方法main方法读取到了flag的值为false
4.  当子线程将flag的值写回去后，失效其他线程对此变量副本
5.  再次对flag进行操作的时候线程会从主内存读取最新的值，放入到工作内存中

# 总结： #

*  **volatile保证不同线程对共享变量操作的可见性，也就是说一个线程修改了volatile修饰的变量， 当修改写回主内存时，另外一个线程立即看到最新的值。**
 *  **加锁会清空线程自己的工作内存，重新读取主内存的最新值。**