面试官问题:1.Java并发这块了解的怎么样?说说你对volatile关键字的理解?
回答:
volatile是JVM提供的轻量级的同步机制
1.保证可见性
2.保证有序性,禁止指令重排
3.不保证原子性(需要借助synchronized或者CAS)
面试官问题:2.能不能详细说下什么是内存可见性?
回答:
一问到内存的可见性,volatile相关的,直接就把JMM内存模型搬出来好吧。先放图,然后再表演。
以下是俺个人的回答,有不足或漏洞,欢迎大家更正指出!
所谓可见性,是指当一条线程修改了共享变量的值,新值对于其他线程来说是可以立即得知的
每个线程都有自己独立的工作区间,为了匹配CPU的运行速度,他们不会直接从内存中读取数据,而是将数据拷贝一份到CPU缓存中(即每个线程自己的工作内存),他们之间的相互交互,是通过内存来完成的。
根据JMM内存模型的8大原子操作,每个线程在j将数据操作完stroe回主存之前,会加lock指令来锁定内存区域的缓存(缓存行锁定),根据MESI缓存一致性协议,总线通过侦听器发现数据被修改,会立即让其他线程工作内存中不一致的副本立即失效。
等到当前线程将更改后的数据write回主存后,立即执行unlock指令。
此时,其他线程再重新读取更新后的数据,再拷贝到自己的工作内存。总线侦听机制会在总线上检测线程的数据,发现有线程做了更改时准备store回主内存时,它就会立刻将其他线程工作内存中的副本置位无效,然后从新到主存获取更新后的值。
除了使用 volatile 关键字来保证内存可见性之外,使用synchronized或Lock锁也能保证变量的内存可见性。只是相比而言使用 volatile关键字开销更小,是轻量级的锁。
这就是内存可见性的原理。
面试官问题:3.volatile关键字是怎么保证有序性的?什么又是重排序呢?
回答:
使用volatile关键字修饰共享变量便可以禁止指令重排序。若用volatile修饰共享变量,在JVM底层volatile是采用“内存屏障”来实现禁止特定类型的处理器重排序。加入volatile关键字时,会多出一个lock前缀指令,lock前缀指令实际上相当于一个内存屏障(也成内存栅栏),内存屏障会提供3个功能:
1.它确保指令重排序时不会把其后面的指令排到内存屏障之前的位置,也不会把前面的指令排到内存屏障的后面;即在执行到内存屏障这句指令时,在它前面的操作已经全部完成;
2.它会强制将对缓存的修改操作立即写入主存;
3.如果是写操作,它会导致其他CPU中对应的缓存行无效。
JMM具备一些先天的有序性,通过Happens-Before原则就可以保证的一定的有序性。
面试官问题:4.volatile能保证可见性和有序性,但是能保证原子性吗?为什么?
回答: