Volatile可见性分析(一)

  • JUC(java.util.concurrent)
  • 进程和线程
  • 进程:后台运行的程序(365bet体育在线们打开的一个软件,就是进程)
  • 线程:轻量级的进程,并且一个进程包含多个线程(同在一个软件内,同时运行窗口,就是线程)
  • 并发和并行
  • 并发:同时访问某个东西,就是并发
  • 并行:一起做某些事情,就是并行
  • JUC下的三个包
  • java.util.concurrent
  • java.util.concurrent.atomic
  • java.util.concurrent.locks

谈谈对Volatile的理解

Volatile在日常的单线程环境是应用不到的

  • Volatile是Java虚拟机提供的轻量级的同步机制(三大特性)
  • 保证可见性
  • 不保证原子性
  • 禁止指令重排

JMM是什么

JMM是Java内存模型,也就是Java Memory Model,简称JMM,本身是365体育投注抽象的概念,实际上并不存在,它描述的是一组规则或规范,通过这组规范定义了程序中各个变量(包括实例字段,静态字段和构成数组对象的元素)的访问方式

JMM关于同步的规定:

  • 线程解锁前,必须把共享变量的值刷新回主内存
  • 线程解锁前,必须读取主内存的最新值,到自己的工作内存
  • 加锁和解锁是同一把锁

由于JVM运行程序的实体是线程,而365体育投注线程创建时JVM都会为其创建一个工作内存(有些地方称为栈空间),工作内存是365体育投注线程的私有数据区域,而Java内存模型中规定所有变量都存储在主内存,主内存是共享内存区域,所有线程都可以访问,但线程对变量的操作(读取赋值等)必须在工作内存中进行,首先要将变量从主内存拷贝到自己的工作内存空间,然后对变量进行操作,操作完成后再将变量写会主内存,不能直接操作主内存中的变量,各个线程中的工作内存中存储着主内存中的变量副本拷贝,因此不同的线程间无法访问对方的工作内存,线程间的通信(传值)必须通过主内存来完成,其简要访问过程:

数据传输速率:硬盘 < 内存 < cache < CPU

上面提到了两个概念:主内存 和 工作内存

  • 主内存:就是计算机的内存,也就是经常提到的8G内存,16G内存

  • 工作内存:但365bet体育在线们实例化 new student,那么 age = 25 也是存储在主内存中

  • 当同时有三个线程同时访问 student中的age变量时,那么365体育投注线程都会拷贝一份,到各自的工作内存,从而实现了变量的拷贝

即:JMM内存模型的可见性,指的是当主内存区域中的值被某个线程写入更改后,其它线程会马上知晓更改后的值,并重新得到更改后的值。

JMM的特性

JMM的三大特性,volatile只保证了两个,即可见性和有序性,不满足原子性

  • 可见性
  • 原子性
  • 有序性

可见性代码验证

但365bet体育在线们对于成员变量没有添加任何修饰时,是无法感知其它线程修改后的值

package com.moxi.interview.study.thread;

/**
* Volatile Java虚拟机提供的轻量级同步机制
*
* 可见性(及时通知)
* 不保证原子性
* 禁止指令重排
*
*/

import java.util.concurrent.TimeUnit;

/**
 * 假设是主物理内存
 */
class MyData {

    int number = 0;

    public void addTo60() {
        this.number = 60;
    }
}

/**
 * 验证volatile的可见性
 * 1. 假设int number = 0, number变量之前没有添加volatile关键字修饰
 */
public class VolatileDemo {

    public static void main(String args []) {

        // 资源类
        MyData myData = new MyData();

        // AAA线程 实现了Runnable接口的,lambda表达式
        new Thread(() -> {

            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t come in");

            // 线程睡眠3秒,假设在进行运算
            try {
                TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            // 修改number的值
            myData.addTo60();

            // 输出修改后的值
            System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t update number value:" + myData.number);

        }, "AAA").start();

        while(myData.number == 0) {
            // main线程就一直在这里等待循环,直到number的值不等于零
        }

        // 按道理这个值是不可能打印出来的,因为主线程运行的时候,number的值为0,365bet体育在线一直在循环
        // 如果能输出这句话,说明AAA线程在睡眠3秒后,更新的number的值,重新写入到主内存,并被main线程感知到了
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t mission is over");

        /**
         * 最后输出结果:
         * AAA	 come in
         * AAA	 update number value:60
         * 最后线程没有停止,并行没有输出  mission is over 这句话,说明没有用volatile修饰的变量,是没有可见性
         */

    }
}

输出结果为

最后线程没有停止,并行没有输出 mission is over 这句话,说明没有用volatile修饰的变量,是没有可见性

当365bet体育在线们修改MyData类中的成员变量时,并且添加volatile关键字修饰

/**
 * 假设是主物理内存
 */
class MyData {
    /**
     * volatile 修饰的关键字,是为了增加 主线程和线程之间的可见性,只要有一个线程修改了内存中的值,其它线程也能马上感知
     */
    volatile int number = 0;

    public void addTo60() {
        this.number = 60;
    }
}

最后输出的结果为:

主线程也执行完毕了,说明volatile修饰的变量,是具备JVM轻量级同步机制的,能够感知其它线程的修改后的值。

posted @ 2020-04-18 12:56  MXC肖某某  阅读(690)  评论(0编辑  收藏