java中volatile關鍵字的作用詳解
1、volatile保證可見性
volatile可以保證,若一個線程改變了某塊內存的值,其他線程是可見的,以至于其他線程能及時更新這塊內存。
線程擁有自己的內存空間: 每個線程在運行時,都有自己的空間去加載緩存中的值,如果一個值發(fā)生改變,會先改變在線程中的值,再在一定時間內同步到緩存中。
volatile可見性: 當兩個線程使用同一變量M時,線程1改變了M的值,如果不使用volatile,線程2可能感知不到M發(fā)生了改變,繼續(xù)拿著M在緩存中的值運行。使用volatile的變量,在線程1改變M時,對其他線程來說就是可見的,就會去更新M的值。
其他發(fā)生內存刷新的情況: 有些java代碼是已經包含了刷新內存、內存同步的操作,這會使得一些變量不加volatile,也會在多線程中及時更新。例如:調用System.out.println()會刷新內存
2、volatile保證順序性
volatile修飾的內存,可以(利用 jvm中的內存屏障)保證它在多個代碼行中讀寫的執(zhí)行是有順序的。
2.1、重排序與內存屏障
為什么會重排序? 為了提高CPU效率,在結果一致性的前提下,在執(zhí)行一些較為耗時的操作,CPU并不會空著等待它執(zhí)行完畢再繼續(xù),而是繼續(xù)執(zhí)行下面的代碼。
怎么阻止這種不按順序執(zhí)行的情況? 如上圖,在第二行和第三行之間加一條內存屏障指令,當機器讀到內存屏障指令時,就知道要等上一行執(zhí)行完,才能執(zhí)行下一行。
內存屏障有cpu級別的和jvm級別的,cpu級別靠匯編語言特有的指令實現(xiàn)
2.2、jvm中的內存屏障
jvm規(guī)范規(guī)定,jvm必須實現(xiàn)的4中屏障:LL、LS、SL、SS
L (Load) ,指的是從內存中讀一個數(shù)據(jù)到CPU S (Store),指的是從CPU中寫一個數(shù)據(jù)到內存
LL指第一行是從內存中讀一個數(shù)據(jù)到CPU,第二行也是從內存中讀一個數(shù)據(jù)到CPU,中間加的內存屏障類型就叫LoadLoadBarrier
LS指第一行是從內存中讀一個數(shù)據(jù)到CPU,第二行從CPU中寫一個數(shù)據(jù)到內存,中間加的內存屏障類型就叫LoadStoreBarrier
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