【Java 并发编程】线程简介 ( 原子操作 | volatile 关键字使用场景 )
【Java 并发编程】线程简介 ( 原子操作 | volatile 关键字使用场景 )
文章目录
一、原子操作
原子操作 :
read : 从 主内存 中的线程共享变量中读取数据 ; load : 将从主内存读取到的数据 , 加载到 线程工作内存 中 ;
read 和 load 操作一定是 成对出现 的 , 只要从主内存中读取到数据 , 一定会将这个数据加载到线程的工作内存中 ;
use : 从线程共享变量副本读取到线程的 执行引擎 中 ; assign : 从执行引擎中写出数据到变量的 共享变量副本 中 ;
store : 将数据从线程工作内存传输到 主内存 中 ; write : 将数据赋值给主内容中的线程 共享变量 ;
lock : 作用于 主内存中的线程共享变量 , 将该变量标识为 被某个线程独自占用状态 ; 表示该变量只有一个线程可以进行访问 ; unlock : 解锁 主内存中的共享变量 , 其它线程可以进行访问 ;
二、volatile 关键字使用场景
在下面的示例中 , 设置一个标志位 , 主线程开始后 , 启动一个线程 , 休眠
毫秒 , 然后修改该标志位 , 主线程中根据标志位进行循环 , 如果标志位被修改 , 则循环停止 , 但是循环一直没有停止 ;
也就是说线程中修改的值 , 仅修改了该线程中工作内存中的标志位副本的值 ;
主内存中的值没有被修改 ;
代码示例 :
public class Main {
private static boolean flag = false;
private static void changeFlag() {
System.out.println("修改标志位开始");
flag = true;
System.out.println("修改标志位结束");
}
public static void main(String[] args) {
// 在该线程中 , 1 秒后修改标志位为 false
new Thread(){
@Override
public void run() {
super.run();
try {
sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
changeFlag();
}
}.start();
// 此处如果 flag 一直为 flase 就会进入死循环
// 如果 flag 为 true 则程序结束
while (!flag) {
}
System.out.println("主线程结束");
}
}执行结果 :
原理分析 :
线程的工作内存中 , 将 flag 修改为 true , 这只是在 CPU 缓存 中修改的 , 没有在主内存中修改这个共享变量值 , 因此主线程访问该值 , 还是 false ;
使用 volatile 关键字 , 禁用 CPU 的缓存 , 直接在主内存中进行读写 , 这样就可以解决多个线程中 共享变量 不同步的问题 ;
注意 : 只能是 线程共享变量 使用该关键字 , 设置该关键字会影响线程的执行效率 , 效率会降低 ;
使用了 volatile 关键字后的效果 :
public class Main {
private static volatile boolean flag = false;
private static void changeFlag() {
System.out.println("修改标志位开始");
flag = true;
System.out.println("修改标志位结束");
}
public static void main(String[] args) {
// 在该线程中 , 1 秒后修改标志位为 false
new Thread(){
@Override
public void run() {
super.run();
try {
sleep(1000);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
changeFlag();
}
}.start();
// 此处如果 flag 一直为 flase 就会进入死循环
// 如果 flag 为 true 则程序结束
while (!flag) {
}
System.out.println("主线程结束");
}
}执行结果 :
Java 并发的
特性 :
- 原子性 : 每个操作都是 不可拆分的原子操作 ; 在线程中进行
a++就不是原子操作 , 该操作分为
个步骤 , 首先从主内存中读取 a 变量 , 然后进行自增操作 , 最后在将自增后的值写回主内存中 ;
- 可见性 : 多个线程 访问同一个变量 , 该变量一旦被 某个线程修改 , 这些线程必须可以 立刻看到被修改的值 ;
- 有序性 : 程序按照 代码先后顺序 执行 ;
volatile 关键字 , 禁用了 CPU 缓存 , 解决的是共享变量可见性问题 ;