Volatile关键字的作用

news2025/1/10 23:47:49

专栏链接:多线程相关知识详解

编译器有优化功能,会对写好的代码进行优化,在多线程里面可能就会对代码的执行逻辑进行修改,就可能会产生bug

例如下面这个代码:

import java.util.Scanner;

class Counter{
    public static int count = 0;
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(() -> {//用lambda创建线程
            while(Counter.count == 0){
                
            }
            System.out.println("t1执行结束");
        });
        t1.start();

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            System.out.println("请输入一个整数:");
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            Counter.count = scanner.nextInt();
        });
        t2.start();

    }
}

运行结果:

程序并不会因为count的值的改变而终止线程

因为执行该操作的时候需要将内存里面的数据读取到CPU寄存器中,而寄存器和内存之间的访问速度相差3到4个数量级,而反复的从内存中读取数据的话就会导致程序的运行效率降低,所以编译器优化成第一次读取内存中的数据,然后保存在寄存器的缓存中,需要的时候再从缓存中读取数据,运行效率就会大幅度提高,但是运行结果正确比运行速度快更重要,因为数据都错了运行得再快也没用,所以该处应该要阻止编译器的优化

Ⅰ.调用Thread中的sleep方法

调用Thread中的sleep方法,让其进行休眠,下面用sleep使其休眠1秒,在没休眠的时候1秒内程序能够运行非常多次,对于程序的优化的需要就比较迫切,现在1秒只能运行一次,优不优化就不那么重要,1秒读取一次内存对于CPU来说轻而易举,所以每次就能从内存中读取到准确的数据

import java.util.Scanner;

class Counter{
    public static int count = 0;
}

public class Demo {
    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            while(Counter.count == 0){
                try {
                    Thread.sleep(1000);//休眠1秒
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            System.out.println("t1执行结束");
        });
        t1.start();

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            System.out.println("请输入一个整数:");
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            Counter.count = scanner.nextInt();
        });
        t2.start();

    }
}

运行结果:

Ⅱ.使用volatile

volatile用来修饰成员变量,能够在读取该数据的时候从内存中读取而不是从寄存器中读取,这就保证了数据的准确性

import java.util.Scanner;

class Counter{
    public volatile static int count = 0;
}

public class Demo2 {

    public static void main(String[] args) {
        Thread t1 = new Thread(() -> {
            while(Counter.count == 0){
                
            }
            System.out.println("t1执行结束");
        });
        t1.start();

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            System.out.println("请输入一个整数:");
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            Counter.count = scanner.nextInt();
        });
        t2.start();
    }
}

运行结果: