volatile关键字使用总结

九州暮云

发布于 2019-08-21 14:33:03

3880

发布于 2019-08-21 14:33:03

什么是volatile关键字

volatile 关键字在多线程程序中起着很重要的作用。当多个线程操作同一个变量时，每个线程将拥有对那个变量的本地缓存拷贝，因此，当某一个线程修改了这个变量的值时，实际上修改的是它本地缓存中的变量值，而不是主内存中的变量值，操作这个变量的其他线程并不知道这个变量的值被改变了。为了避免这种情况，我们可以用 valatile 关键字声明这个变量，用 valatile 声明了这个变量之后，变量将不在本地缓存中保存，而在主内存中保存，当有线程修改了它的值以后，它的更新值将被更新到主内存当中，随后，其他线程也能访问更新后的值。当一个变量被声明为 volatile 后，java 内存模型确保所有使用该变量的线程能看到相同的、一致的值。

volatile关键字使用

首先，创建 VolatileData 类，代码如下：

public class VolatileData {

   //声明为volatile类型
   private volatile int counter = 0;

   /**
    * 返回counter变量的值
    * @return
    */
   public int getCounter() {
       return counter;
   }

   /**
    * 自增counter变量的值
    */
   public void increaseCounter() {
       ++counter;
   }
}

接下来创建 VolatileThread 类，代码如下：

public class VolatileThread extends Thread {
   private final VolatileData volatileData;

   public VolatileThread(VolatileData volatileData) {
       this.volatileData = volatileData;
   }

   /**
    * 调用VolatileData类中的两个方法，进行取值和自增操作
    */
   @Override
   public void run() {
       int oldValue = volatileData.getCounter();
       System.out.println("[Thread " + Thread.currentThread().getId() + "]: Old value = " + oldValue);
       volatileData.increaseCounter();
       int newValue = volatileData.getCounter();
       System.out.println("[Thread " + Thread.currentThread().getId() + "]: New value = " + newValue);
   }
 }

最后，创建 VolatileMain 类，对以上程序进行测试，代码如下：

public class VolatileMain {
	
	private final static int TOTAL_THREADS = 2;
	
	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		VolatileData volatileData = new VolatileData();
		
		Thread[] threads = new Thread[TOTAL_THREADS];
		for(int i = 0; i < TOTAL_THREADS; ++i)
			threads[i] = new VolatileThread(volatileData);
		
		//开始读取变量值的操作
		for(int i = 0; i < TOTAL_THREADS; ++i)
			threads[i].start();
		
		//等待所有线程操作终止
		for(int i = 0; i < TOTAL_THREADS; ++i)
			threads[i].join();
	}
}

在 VolatileMain 类中，使用了两个线程来访问 volatile 变量，输出如下：

[Thread 10]: Old value = 0
[Thread 11]: Old value = 0
[Thread 10]: New value = 1
[Thread 11]: New value = 2

从输出可以看到，首先，两个线程都输出了相同的值，接着，在 increaseCounter 方法被调用之后，两个线程都访问和输出了最新的 volatile 变量的值。

happens-before 关系

在使用 volatile 关键字时，不得不提一下 java 内存模型的 happens-before 关系。happens-before 关系是 java 内存模型的一个重要方面。它建立在两个不同的事件之间，使第一个事件对对象的所有改变都可以被第二个事件看到和反映出。比如当一个线程对 volatile 变量进行写操作后，另一个线程随后访问该变量，happens-before 关系就建立了。因此，所有对 volatile 变量的改变对其他线程来说是可见的。