Volatile的内存语义

news2024/7/30 3:05:25

1、volatile的特性

可见性：对一个volatile变量的读，总能够看到任意一个线程对这个volatile变量的写入。

原子性：对任意单个volatile变量的读/写具有原子性，但类似于volatile++这种复合操作不具有原子性。

接下来我们用程序验证。


public class OldVolatileFeaturesExample {

    volatile long v1 = 0L;      // 使用volatile 声明64位的long型变量
    //long v1 = 0L;

    public void set(long l){
        v1 = l;                 //单个volatile 变量的写
    }

    public void getAndIncrement(){
        v1++;                   // 多个volatile 变量的读/写
    }

    public long get(){
        return v1;              //  单个volatile 变量的读
    }

    public static void main(String[] args) {

        final OldVolatileFeaturesExample volatileFeaturesExamlple = new OldVolatileFeaturesExample();

        Thread thread0 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                volatileFeaturesExamlple.set(1L);
            }
        });
        thread0.start();

        Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                volatileFeaturesExamlple.getAndIncrement();
            }
        });
        thread1.start();

        Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                long l = volatileFeaturesExamlple.get();
                System.out.println("创建的l值-------"+ l);
            }
        });
        thread2.start();

/*        for (int i = 0; i < 10; i++) {

            Thread thread0 = new Thread(new Runnable() {
                public void run() {
                    volatileFeaturesExamlple.set(1L);
                }
            });
            thread0.start();

            Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
                public void run() {
                    volatileFeaturesExamlple.getAndIncrement();
                }
            });
            thread1.start();

            Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
                public void run() {
                    long l = volatileFeaturesExamlple.get();
                    System.out.println("创建的l值-------"+ l);
                }
            });
            thread2.start();
        }*/


    }

}

这里，线程thread0 设置使用volatile修饰的long类型变量 v1 ；线程thread1 进行v1++操作， thread2 获取变量v1的值，并打印结果。那么 v1的值是几呢？

上面这段程序运行结果是：

创建的l值-------2

那么就算不用volatile修饰的v1变量，也执行上述操作，结果会是什么样子呢？没错，还是2。

那么使用volatile修饰的v1变量当使用for 循环呢？也就是多个volatile变量的读写操作的结果：


创建的l值-------2
创建的l值-------2
创建的l值-------1
创建的l值-------1
创建的l值-------1
创建的l值-------2
创建的l值-------3
创建的l值-------1
创建的l值-------2
创建的l值-------3

假设具有原子性，那么v1循环加10次 1,那么它的结果应该是 10，而不是上面的结果。上面的程序等价于：



public class NewVolatileFeaturesExample {

    long v1 = 0L;

    public synchronized void set(long l){  //对单个的普通变量的写用同一个锁同步
        v1 = l;
    }

    public void getAndIncrement(){         //普通方法调用
        long temp = get();                 //调用已同步的读方法
        temp += 1L;                        //普通写操作
        set(temp);                         //调用已同步的写方法
    }

    public synchronized long get(){         // 对单个的普通变量的读用同一个锁同步
        return v1;
    }

    public static void main(String[] args) {
        final NewVolatileFeaturesExample newVolatileFeaturesExample = new NewVolatileFeaturesExample();

/*        for (int i = 0; i < 10; i++) {

            Thread thread0 = new Thread(new Runnable() {
                public void run() {
                    newVolatileFeaturesExample.set(1L);
                }
            });
            thread0.start();

            Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
                public void run() {
                    newVolatileFeaturesExample.getAndIncrement();
                }
            });
            thread1.start();

            Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
                public void run() {
                    long l = newVolatileFeaturesExample.get();
                    System.out.println("创建的l值-------"+ l);
                }
            });
            thread2.start();
        }*/

        Thread thread0 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                newVolatileFeaturesExample.set(1L);
            }
        });
        thread0.start();

        Thread thread1 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                newVolatileFeaturesExample.getAndIncrement();
            }
        });
        thread1.start();

        Thread thread2 = new Thread(new Runnable() {
            public void run() {
                long l = newVolatileFeaturesExample.get();
                System.out.println("创建的l值-------"+ l);
            }
        });
        thread2.start();
    }
}