Java中的synchronized和volatile

刚开始看Netty，第一个文件Bootstrap，就发现使用了很多volatile关键字。
赶紧补充一下Java线程同步机制的知识。有错误的地方，请大家指正。

说到Java的线程同步问题肯定要说到两个关键字synchronized和volatile。说到这两个关键字，又要说道JVM的内存模型。JVM里内存分为main memory和working memory。

Main memory是所有线程共享的，working memory则是线程的工作内存，它保存有部分main memory变量的拷贝，对这些变量的更新直接发生在working memory里，并在适当的时候写回main memory（很遗憾，我对这个“适当的时候”并不是十分清楚，^_^）。这样如果有多个线程访问同一个变量，就会发生同步问题。

synchronized是常用的同步手段，它可以用来同步程序块，甚至整个函数。但有时候synchronized显得太过粗放。提高多线程程序性能的一个要点就是尽量把同步的粒度最小化，最好做到share nothing, no synchronization。

volatile就是一种粒度更小的同步手段。当然volatile关键字的原始语义并不是用来做同步的。volatile的字面意思是“易变的”，用这个关键字修饰变量就是要告诉JVM，这个变量会被多个线程访问，不要把它放到working memory里，而只有main memory一个拷贝，所有对它的操作都在main memory里进行。由于在32位机器上，对基本类型int, char等的存取操作都在一个指令内完成，也就是说是原子的，这就给线程之间同步共享数据提供了一种力度更小，效率更高的手段。但对long，double等基本类型，由于对它们的操作需要多条指令，不是原子的，所以就不是线程安全的。

这和C/C++中的volatile语义是差不多的，C/C++中的寄存器就是这里的working memory，内存就是main memory。可以说在Java1.4之前，Java和C/C++里volatile的语义基本一致。

但Java1.5里，volatile的语义被扩充完善，自动扩展了对double,float等基本类型为原子操作。（这点我不是很确定，也许有人要拍我了）

评论

1 楼 gaohongliang 2011-10-19  

好