簡介關鍵詞:Synchronize與volatile
- Synchronize:無論是對于Synchronize同步方法異或是Synchronize塊,本質(zhì)是對某對象或某類加鎖,讓多線程進行隊列化的有序地同步執(zhí)行。
- volatile:用于修飾變量。在多線程執(zhí)行過程中,禁止線程從工作內(nèi)存(緩存)中讀取值。
volatile問題拋出:
讓我們看到這樣一個問題,我們設置一個含有boolean標志位的類Test,以及兩個Runable接口實例,分別為MyThread1,MyThread2。
在MyThread1中通過while循環(huán)判斷flag是否更改,如果更改便結(jié)束循環(huán)退出。
在MyThread2中改變flag值。
代碼如下:
Test:
- public class Test {
- boolean flag = true;
- }
MyThread1:
- public class MyThread1 implements Runnable{
- Test test;
- public MyThread1(Test test){
- this.test = test;
- }
- @Override
- public void run() {
- while (test.flag){
- }
- System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" 我已退出");
- }
- }
MyThread2:
- public class MyThread2 implements Runnable{
- Test test;
- public MyThread2(Test test){
- this.test = test;
- }
- @Override
- public void run() {
- try {
- Thread.sleep(3000);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- test.flag = false;
- }
- }
main函數(shù):
- public static void main(String[] args) {
- Test test = new Test();
- MyThread1 myThread1 = new MyThread1(test);
- MyThread2 myThread2 = new MyThread2(test);
- Thread thread1 = new Thread(myThread1);
- Thread thread2 = new Thread(myThread2);
- thread1.start();
- try {
- Thread.sleep(1000);
- } catch (InterruptedException e) {
- e.printStackTrace();
- }
- thread2.start();
- }
- 按照我們常規(guī)的想法,在在Sleep延時之后,Thread2會更改flag的值。而Thread1也會因此退出循環(huán)。
- 但實際上,Thread1并沒有因此退出循環(huán)。
- 原因是Thread1并未從內(nèi)存中讀取flag,而是直接從工作內(nèi)存中讀取。所以即便是Thread2已經(jīng)更新了flag的值,但Thread1工作內(nèi)存中的flag也并未更新。所以便導致了Thread1陷入死循環(huán)。
解決方法:
那么如何解決這樣的問題呢?
很簡單,使用volatile關鍵字。讓線程不得不從主內(nèi)存中讀取flag值。
- volatile boolean flag = true;
在我們添加volatile關鍵字后,Thread1便可以正常退出。
在Synchronize下的volatile:
此時我們已經(jīng)了解了volatile關鍵字的作用,那么在我們的volatile關鍵字中,Synchronize有著怎樣的作用呢?
volatile問題拋出:
其實在我們實際使用中,volatile其實也是有一些隱患的。
例如:我們創(chuàng)造10條線程,每條線程都使volatile修飾的int常量增加1000000次。
- public class MyThread1 implements Runnable{
- volatile int num = 0;
- @Override
- public void run() {
- for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
- num++;
- System.out.println(Thread.currentThread().getName()+" "+num);
- }
- }
- public static void main(String[] args) {
- MyThread1 myThread1 = new MyThread1();
- Thread[] arr = new Thread[10];
- for (int i = 0; i < 10; i++) {
- arr[i] = new Thread(myThread1);
- }
- for (int i = 0; i < 10; i++) {
- arr[i].start();
- }
- }
- }
分析:
- 從結(jié)果中,我們可以看到,num并沒有像我們想象一樣達到10000000。
- 這是因為volatile所修飾的int變量在自加過程中并非原子操作。這也就是說這個自加的過程可以被打斷。可以被分解為:獲取值,自加,賦值三個步驟。
- 例如當,num = 0時,Thread1獲取了num的值,并賦值為1,但此時在Thread1還未來得及更新線程的時候,Thread的2以及Thread3已經(jīng)將線程的值更新為2,但Thread1再賦值,num的值又會重新變?yōu)?。
- 所以,我們便需要在自加的過程中添加Synchronize關鍵字,讓線程實現(xiàn)同步。
結(jié)論:
在我們使用volatile關鍵字時,需要注意操作是否為原子操作,以免造成線程不安全。
擴展:
其實,對于原子操作,Java已經(jīng)提供了Atomic原子類來解決。其中涉及了CAS機制,在不使用Synchronize的情況下,通過比較原值與當前值,不但性能高效,并且也能達到線程安全的目的。
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