Java并发多线程编程——Volatile原理与使用

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一、volitile的理解

• Volatile称之为轻量级锁，被volatile修饰的变量，在线程之间是可见的。

• 可见即一个线程修改了这个变量的值，在另外一个线程中能够读到这个修改后的值。

• Synchronized除了线程之间互斥以外，还有一个非常大的作用就是保证可见性。

• 保证可见性的前提，多个线程拿到的是同一把锁，否则是保证不了的。

二、多个线程获取值案例（没有使用同步的情况）

1、代码

package com.xz.thread.t6;

/**
 * @description: 保证可见性的前提：多个线程拿到的是同一把锁，否则是保证不了的。
 *
 * @author: xz
 */
public class Demo {
    private int a=1;

    public int getA() {
        return a;
    }

    public void setA(int a) {
        try {
            Thread.sleep(10);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        this.a = a;
    }

    public static void main(String[] args) {
        Demo d=new Demo();
        //第一个线程
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                d.setA(10);
            }
        }).start();
        //第二个线程
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(d.getA());
            }
        }).start();

        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println('最终的结果：'+d.getA());
    }
}




2、输出结果

3、结论

• 在没有使用同步的情况下，同一个实例中多个线程获取的值是不相同的。

三、多个线程获取值案例（使用Volatile关键字的情况）

1、代码

package com.xz.thread.t6;

/**
 * @description: 保证可见性的前提：多个线程拿到的是同一把锁，否则是保证不了的。
 * @author: xz
 */
public class Demo2 {
    public volatile int a = 1;

    public static void main(String[] args) {

        Demo2 d=new Demo2();
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                d.a = 10;
            }
        }).start();

        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                System.out.println(d.a);
            }
        }).start();

        try {
            Thread.sleep(100);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        System.out.println('最终的结果：'+d.a);
    }
}

2、输出结果

3、结论

• 在使用Volatile关键字的情况下，同一个实例中多个线程获取的值是相同的。

四、多个线程获按顺序执行的案例

1、代码

package com.xz.thread.t6;

/**
 * @description:
 * @author: xz
 */
public class Demo3 {

    public volatile Boolean run =false;

    public static void main(String[] args) {
        Demo3 d3=new Demo3();

        //第一个线程
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                for(int i=0;i<10;i++){
                    System.out.println('第【'+i+'】次执行');
                    try {
                        Thread.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        e.printStackTrace();
                    }
                }
                d3.run =true;//第一个线程执行完把run变量改成true
            }
        }).start();

        //第二个线程
        new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                while (!d3.run){
                    //当run ！=true 时，不执行
                }
                System.out.println('线程2执行了===========');
            }
        }).start();
    }
}




2、输出结果

五、 Lock指令的理解

• volatile可见性是通过汇编加上Lock前缀指令完成的。由此引出Lock指令的理解。

• 在多处理器的系统上

• 将当前处理器缓存行的内容写回到系统内存；

• 这个写回到内存的操作会使在其他CPU里缓存了该内存地址的数据失效。

六、有Volatile为什么还使用synchronized

• volatile关键字可以保证内存可见性和有序性，但不能保证原子性；

• 也就是说synchronized可以取代Volatile，但是Volatile不能取代synchronized；

七、synchronized可以取代Volatile，为什么还用Volatile

• Volatile称之为轻量级锁。

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