java并发原理实战(6) -- volatile的原理理解

傷城~ 2023-07-02 04:26 84阅读 0赞

### 文章目录 ###

*  volatile原理理解
 *   *  引子
     *  volatile的原理:
     *  lock指令
     *  什么时候使用volatile

# volatile原理理解 #

## 引子 ##

看一段代码:

public class Demo { 
        private int a= 1;
    
        public int getA() { 
            return a;
        }
    
        public void setA(int a) { 
            try { 
                Thread.sleep(2);
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace();
            }
            this.a = a;
        }
    
        public static void main(String[] args) { 
            Demo demo = new Demo();
            new Thread(
                    () -> { 
                        demo.setA(10);
                    }
            ).start();
            new Thread(
                    () -> { 
                        System.out.println(demo.getA());
                    }
            ).start();
            try { 
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("最终的值为=="+ demo.a);
        }
    }

运行结果:  
![在这里插入图片描述][20200126142649518.png]

发现，结果并不相同。

解决方式1：

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JhaWR1XzIxMzQ5NjM1_size_16_color_FFFFFF_t_70]  
运行结果:

![在这里插入图片描述][20200126142713689.png]

除此以外，还有一种方式，用volatile:  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JhaWR1XzIxMzQ5NjM1_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

public class Demo { 
        private volatile int a = 1;
    
        public int getA() { 
            return a;
        }
    
        public void setA(int a) { 
            try { 
                Thread.sleep(2);
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace();
            }
            this.a = a;
        }
    
        public static void main(String[] args) { 
            Demo demo = new Demo();
            new Thread(
                    () -> { 
                        demo.a = 10;
                    }
            ).start();
            new Thread(
                    () -> { 
                        System.out.println(demo.a);
                    }
            ).start();
            try { 
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) { 
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println("最终的值为==" + demo.a);
        }
    }

运行结果:

![在这里插入图片描述][20200126142732214.png]

## volatile的原理: ##

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[深入理解Volatile关键字及其实现原理][Volatile]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JhaWR1XzIxMzQ5NjM1_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

> 工作内存Work Memory其实就是对CPU寄存器和高速缓存的抽象，或者说每个线程的工作内存也可以简单理解为CPU寄存器和高速缓存。

> 那么当写两条线程Thread-A与Threab-B同时操作主存中的一个volatile变量i时，Thread-A写了变量i，那么：

*  Thread-A发出LOCK\#指令
 *  发出的LOCK\#指令锁总线（或锁缓存行），同时让Thread-B高速缓存中的缓存行内容失效
 *  Thread-A向主存回写最新修改的i

> Thread-B读取变量i，那么：

*  Thread-B发现对应地址的缓存行被锁了，等待锁的释放，缓存一致性协议会保证它读取到最新的值

> 由此可以看出，volatile关键字的读和普通变量的读取相比基本没差别，差别主要还是在变量的写操作上。

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JhaWR1XzIxMzQ5NjM1_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

## lock指令 ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JhaWR1XzIxMzQ5NjM1_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

## 什么时候使用volatile ##

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JhaWR1XzIxMzQ5NjM1_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

--------------------

完

[20200126142649518.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200126142649518.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JhaWR1XzIxMzQ5NjM1_size_16_color_FFFFFF_t_70]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200126142702133.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JhaWR1XzIxMzQ5NjM1,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20200126142713689.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200126142713689.png
[watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JhaWR1XzIxMzQ5NjM1_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200126142724186.png?x-oss-process=image/watermark,type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk,shadow_10,text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2JhaWR1XzIxMzQ5NjM1,size_16,color_FFFFFF,t_70
[20200126142732214.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/20200126142732214.png
[Volatile]: https://blog.csdn.net/zezezuiaiya/article/details/81456060
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