volatile的可见性探讨

我不是女神ヾ 2023-10-13 18:11 47阅读 0赞

我跟[volatile修饰对象和数组能保证其内部元素的可见性？][volatile]一文的作者有类似的疑惑，按语义，volatile修饰数组时，只是保证其引用地址的可见性，可为什么给数组加了volatile之后，似乎单个数组元素也有了可见性？先贴个感觉靠谱的结论：

> If Thread A reads a **volatile** variable, then all variables visible to Thread A when reading the volatile variable will also be re-read from main memory.1

> In this case, it seems that all the data from the main memory will be updated back to the CPU cache when a **volatile** variable is **read** by the thread.1

《Java并发编程实战》：  
![在这里插入图片描述][32a22717c46a41c4a5a02a86c94a0bb1.png]

按照上面的结论，读取一个无关的volatile变量，也会影响此线程的其它变量的可见性。虽然并不建议程序依赖这种可见性。我写了些代码来验证，与[本博----如何理解synchronized的可见性？][----_synchronized]类似的，初始代码如下：

public class Visibility {
        
        public static boolean b = true;
    
        public static void main(String[] args) {
        
        	
        	new Thread(() -> {
        
        	    try {
        Thread.sleep(100);} catch (InterruptedException e) {
        }  // 先让线程2启动并缓存变量b
        	    b = false;  // 如果变量b不是volatile，这里修改后，仍然对其它线程（"线程2"）不可见
        	}, "线程1").start();
        	new Thread(() ->{
        
        	    while (b) {
                 // 线程2就使用缓存中的b变量
        	    }
        	    System.out.println("get b update");
        	}, "线程2").start();     // 线程死循环
    
        }
    }

程序跑很久都不结束，通过debug可以看到线程2一直卡在执行while (b) 那一行。可见虽然非volatilie变量b在线程1中被修改了，但仍对线程2不可见。

将上述代码稍加改造后，程序就可以正常结束了：

public class Visibility2 {
        
        public static boolean b = true;
    	public static volatile int[] ints = new int[5];
    
        public static void main(String[] args) {
        
        	
        	new Thread(() -> {
        
        	    try {
        Thread.sleep(500);} catch (InterruptedException e) {
        }  // 先让线程2启动并缓存变量
        	    System.out.println("ready to update b");
        	    b = false;  
        	}, "线程1").start();
        	new Thread(() ->{
        
        	    while (b) {
              
        	    	if (ints[0] == 2 || ints[0] != 2) {
        
                    }
        		}
        	    System.out.println("get b update");
        	}, "线程2").start();    
    
        }
    }

改造的关键无非就是线程中读volatile数组的某元素，它影响了变量b在线程2中的可见性。所以结论是验证通过的。

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1.  [stackoverflow][] ↩︎ ↩︎

[volatile]: https://segmentfault.com/q/1010000017341320?u_atoken=014279cf-d260-44ca-af44-1d2a68eef1ab&u_asession=01QrSio4aJvHKxR6n3ld42toO7gYoVqGxb5B6ku4ALIKgU9rr3unM4kR1ZMTob29_oX0KNBwm7Lovlpxjd_P_q4JsKWYrT3W_NKPr8w6oU7K8-bFi-oSD6JD6nLWA7_kQQp_NOnvtwKNUOZi015_LiiGBkFo3NEHBv0PZUm6pbxQU&u_asig=05fPqEqNVFtTF9ZRqD7XYy-4kH4_fMTaWJqKCiEqpanlvzUBCy98wJ1IYY6666oTqqY2ELOQVj71zhrbYRBSMTmB5DbH_tz6OlkOGLDv6WX9xXwbXFQadX8tHBUjuZx1gasmcc9733-ZMr52MDMVPAivWW9TlChRxrdJYU-1lLmCb9JS7q8ZD7Xtz2Ly-b0kmuyAKRFSVJkkdwVUnyHAIJzQJ5wwhnCgEJSAz9wFMbdeFfq1ACwl7tgxHEB6ccupIs0gcEzNe0KdmgSj92cJkEqu3h9VXwMyh6PgyDIVSG1W_XqfVYPCkI0KnEhuCFR0lPHNkrALyKdlsX_jcT_qqKcyDkGRaVRc1BI5iSmCxjcPRRl8qjvNzQroLkxAoXFBjVmWspDxyAEEo4kbsryBKb9Q&u_aref=RCdM/AmqDPSXz6QlUPDhvDix2Ec=
[32a22717c46a41c4a5a02a86c94a0bb1.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/32a22717c46a41c4a5a02a86c94a0bb1.png
[----_synchronized]: https://blog.csdn.net/qq_23204557/article/details/131746367
[stackoverflow]: https://stackoverflow.com/questions/53753792/java-volatile-array-my-test-results-do-not-match-the-expectations