JMM

对volatile的理解

volatile 是java虚拟机提供轻量级的同步机制

1、保证可见性

2、不保证原子性

3、禁止指令重排

那么可见性与JMM相关

什么是JMM

Java内存模型，不存在的东西，是一个概念，是一个约定

• 线程加锁前，必须读取主存中最新值到工作内存中
• 线程解锁前，必须立刻将共享变量刷回到主存中
• 加锁与解锁必须是同一把锁

解释：线程操作变量时，

1、是先将主存中的数据复制到自己的工作内存中

2、对自己内存的内容进行操作

3、操作完成后解锁时，需要将更新的内容，同步更新到主存中

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

会存在一个问题，

• 如果线程A读取了数据，但是没有停止，没有将数据刷新到主存中

• 线程B读取了数据，并且一下就停止了，然后将数据刷新回了

• 这个时候主存中的数据已经刷新了，但是工作内存中并没有得到最新的数据

所以volatile可以解决的，他可以让主存的数据变成可见性，也就是主存的数据如果发生了改变，就可以将数据直接刷新回去

上述就是保证了可见性

不保证原子性

• 原子性操作是像原子一样，要么一起成功，要么一起失败

• 但是volatile在变量上时，是不保证的。

  • 如何理解这句话

  • 举例

  • class X {
        private static int num;
        
        public static void add(){
            num++;
        }
        public static void main(String[] args) {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                new Thread(()->{
                    add();
                }).start();
            }
            System.out.println(num);
        }
    }
    

  • 上述代码一看就知道是存在数据不安全的情况

  • 那么在这里底层上num++，并不是一个操作，而是由多个步骤操作实现的num++;

  • 所以当出现了多个线程操作同一个变量时，就存在了不安全的行为，这几个步骤不能保证原子性

  • 而此时，添加了volatile也是没有办法保证原子性的

  • 注意：如果你把sout写到了里面，那么就会保证原子性，因为sout是加锁的

如何解决这个问题

使用

外链图片转存失败,源站可能有防盗链机制,建议将图片保存下来直接上传

这个包下的内容

public static void add(){
    num.getAndIncrement();
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

    for (int i = 0; i < 10; i++) {
        new Thread(()->{
            add();
        }).start();
    }
    while (Thread.activeCount() > 2){
        Thread.yield();
    }
    System.out.println(num);
}

• 为什么要使用线程礼让
• 这个线程如果都跑完了，就剩下main线程与gcc垃圾线程
• 所以没有跑完就一直礼让
• 保证最后执行sout
• 也可以使用sleep休眠
• 不然上面的线程还没有执行完，就输出了
• 注意上面的问题哦

禁止指令重排

什么是指令重排

int x = 1;
int y = 2;
x = x + 2;
y = y + 2;

• 这里，使用 第一个指令与第二个指令重新排队，对程序是没有影响的

会出现的问题

x , y ,a ,b = 0

线程A	线程B
x = a	y = b
b = 1	a = 2

正常线程输出是

x = 0 b = 1 ; y = 1 a = 2

但是如果执行顺序不同，使得指令重排，

结果可能是

x = 2 b = 1 ; y = 1 a = 2;

那么volatile会禁止重新排列

为什么会出现禁止重排，因为内存屏障会

内存屏障禁止重排

保证数据可见性

• volatile会增加数据禁止重排