相信大多数Java程序员都学习过volatile这个关键字的用法。百度百科上对volatile的定义:
volatile是一个类型修饰符(type specifier),被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量。volatile的作用是作为指令关键字,确保本条指令不会因编译器的优化而省略,且要求每次直接读值。
可能有很多刚学Java的朋友们看了上面这段非常笼统的描述后仍然觉得云里雾里的。
下面我们就用一个具体的例子来学习volatile的用法。
看这个例子:
public class ThreadVerify {
public static Boolean stop = false;
public static void main(String args[]) throws InterruptedException {
Thread testThread = new Thread(){
@Override
public void run(){
int i = 1;
while(!stop){
//System.out.println("in thread: " + Thread.currentThread() + " i: " + i);
i++;
}
System.out.println("Thread stop i="+ i);
}
}
;
testThread.start();
Thread.sleep(1000);
stop = true;
System.out.println("now, in main thread stop is: " + stop);
testThread.join();
}
}
这段代码在主线程的第二行定义了一个布尔变量stop, 然后主线程启动一个新线程,在线程里不停得增加计数器i的值,直到主线程的布尔变量stop被主线程置为true才结束循环。
主线程用Thread.sleep停顿1秒后将布尔值stop置为true。
因此,我们期望的结果是,上述Java代码执行1秒钟后停止,并且打印出1秒钟内计数器i的实际值。
然而,执行这个Java应用后,你发现它进入了死循环,在任务管理器里发现这个Java程序CPU占用率飙升。
原因是什么呢?让我们温习下计算机专业课操作系统中讲过的内存模型的知识。
以Java内存模型为例,Java内存模型分为主内存(main memory)和工作内存(work memory)。主内存内的变量由所有线程共享,每个线程拥有自己的工作内存,里面的变量包含了线程局部变量。主内存中的变量如果被线程使用到,则线程的工作内存会维护一份主内存变量的副本拷贝。
线程对变量的所有读写操作必须在工作内存中进行,不能直接操作主内存中的变量。不同线程之间也无法直接访问对方的工作内存。线程间变量的传递需通过主内存来完成。线程、主内存、工作内存三者之间的交互关系如下图:
如果线程在自己的执行代码里修改了定义在主线程(主内存)中的变量,修改直接发生在线程的工作内存里,然后在某个时刻(Java程序员无法控制这个时刻,而是由JVM调度的),这个修改从工作内存写回到主内存。
回到我们的例子。尽管主线程修改了stop变量,但是仅仅修改了主内存中的值,而操作计数器的线程的工作内存里的stop变量还是旧的值,始终为false。因此这个线程陷入了死循环。
知道了原理,解决方案就很简单了。在stop变量前加上关键字volatile进行修饰,这样在计数器线程里每次读取stop的值时,volatile会强制该线程从主内存读取,而不是从当前线程的工作内存读取。这样就避免了死循环。下图显示1秒钟之后,计数器执行了14亿次。
要获取更多Jerry的原创技术文章,请关注公众号"汪子熙"或者扫描下面二维码:
相关推荐
volatile关键字的非原子性、volatile关键字的使用、AtomicInteger原子性操作、线程安全小例子:多个线程竞争问题、多个线程多个锁问题、创建一个缓存的线程池、多线程使用Vector或者HashTable的示例(简单线程同步...
次例子是一个模拟网络爬虫工作大致流程的小例子,里面没有具体的爬取的实现,只是对爬取的流程的模拟,使用到了java 的 ArrayBlockingQueue、ConcurrentHashMap、 这2个类和java 的 volatile 关键字。
Java线程:volatile关键字 Java线程:新特征-线程池 一、固定大小的线程池 二、单任务线程池 三、可变尺寸的线程池 四、延迟连接池 五、单任务延迟连接池 六、自定义线程池 Java线程:新特征-有返回值的线程...
对象说明并没有体现一个具体的对象,只有通过实例化后的对 象才能被使用。 2. 实例化对象 实例化对象就是创建一个对象。实例化对象意味着给对象分配必要的存储空间,用 来保存对象的数据和代码。实例化后的每个对象...
Java多线程并发springboot例子,包含synchronized,volatile,atomic等关键字使用代码实例
如前所述,我是一个狮子座男人,一度我认为学习Java会使我看起来与众不同,可是几个月以后我放弃了这个选择,我看了论坛里关于这两种语言孰优孰劣的讨论,最终选择了C#,请不要问我为何做出这样的选择,很多人认为...
│ 高并发编程第二阶段05讲、一个解释volatile关键字作用最好的例子.mp4 │ 高并发编程第二阶段06讲、Java内存模型以及CPU缓存不一致问题的引入.mp4 │ 高并发编程第二阶段07讲、CPU以及CPU缓存的结构,解决高速...
│ 高并发编程第二阶段05讲、一个解释volatile关键字作用最好的例子.mp4 │ 高并发编程第二阶段06讲、Java内存模型以及CPU缓存不一致问题的引入.mp4 │ 高并发编程第二阶段07讲、CPU以及CPU缓存的结构,解决高速...
Synchronized 是Java 并发编程中很重要的关键字,另外一个很重要的是 volatile。Syncronized 的目的是一次只允许一个线程进入由他修饰的代码段,从而允许他们进行自我保护。Synchronized 很像生活中的锁例子,进入由...
《c语言教程(原书第4版)》的一个鲜明特色就是结合大量示例描述c语言的重要特征,并对很多工作代码给出了逐步的分析,以这种独特的教学方法向读者解释新接触的编程元素及一些惯用法。 《c语言教程(原书第4版)》...
1.4 第一个Java程序 8 1.4.1 开发源代码 8 1.4.2 编译运行 9 1.5 小结 11 第2章 基本数据类型——构建Java 大厦的基础 12 2.1 源代码注释 12 2.1.1 单行注释 12 2.1.2 区域注释 12 2.1.3 文档...
1.9 Java、Internet与万维网 1.10 其他高级语言 1.11 结构化编程 1.12 典型C++环境基础 1.13 C++与本书的一般说明 1.14 C++编程简介 1.15 简单程序:打印一行文本 1.16 简单程序:两个整数相加 1.17 内存的...
1.9 Java、Internet与万维网 1.10 其他高级语言 1.11 结构化编程 1.12 典型C++环境基础 1.13 C++与本书的一般说明 1.14 C++编程简介 1.15 简单程序:打印一行文本 1.16 简单程序:两个整数相加 1.17 内存的...