Java线程(三): volatile和synchronized的作用和区别

妖狐艹你老母 2022-03-17 07:08 183阅读 0赞

java的线程抽象内存模型  
 ![java线程抽象内存模型][java]  
java的线程抽象内存模型中定义了每个线程都有一份自己的私有内存，里面存放自己私有的数据，其他线程不能直接访问，而一些共享数据则存在主内存中，供所有线程进行访问。   
上图中，如果线程A和线程B要进行通信，就要经过主内存，比如线程B要获取线程A修改后的共享变量的值，要经过下面两步：   
     （1）、线程A修改自己的共享变量副本，并刷新到了主内存中。   
     （2）、线程B读取主内存中被A更新过的共享变量的值，同步到自己的共享变量副本中。

java多线程中的原子性、可见性、有序性  
     （1）、原子性：是指线程的多个操作是一个整体，不能被分割，要么就不执行，要么就全部执行完，中间不能被打断。   
     （2）、可见性：是指线程之间的可见性，就是一个线程修改后的结果，其他的线程能够立马知道。   
     （3）、有序性：为了提高执行效率，java中的编译器和处理器可以对指令进行重新排序，重新排序会影响多线程并发的正确性，有序性就是要保证不进行重新排序（保证线程操作的执行顺序）。

volatile关键字的作用  
其实volatile关键字的作用就是保证了可见性和有序性（不保证原子性），如果一个共享变量被volatile关键字修饰，那么如果一个线程修改了这个共享变量后，其他线程是立马可知的。为什么是这样的呢？比如，线程A修改了自己的共享变量副本，这时如果该共享变量没有被volatile修饰，那么本次修改不一定会马上将修改结果刷新到主存中，如果此时B去主存中读取共享变量的值，那么这个值就是没有被A修改之前的值。如果该共享变量被volatile修饰了，那么本次修改结果会强制立刻刷新到主存中，如果此时B去主存中读取共享变量的值，那么这个值就是被A修改之后的值了。   
volatile能禁止指令重新排序，在指令重排序优化时，在volatile变量之前的指令不能在volatile之后执行，在volatile之后的指令也不能在volatile之前执行，所以它保证了有序性。

synchronized关键字的作用  
synchronized提供了同步锁的概念，被synchronized修饰的代码段可以防止被多个线程同时执行，必须一个线程把synchronized修饰的代码段都执行完毕了，其他的线程才能开始执行这段代码。   
因为synchronized保证了在同一时刻，只能有一个线程执行同步代码块，所以执行同步代码块的时候相当于是单线程操作了，那么线程的可见性、原子性、有序性（线程之间的执行顺序）它都能保证了。

volatile关键字和synchronized关键字的区别  
     （1）、volatile只能作用于变量，使用范围较小。synchronized可以用在变量、方法、类、同步代码块等，使用范围比较广。   
     （2）、volatile只能保证可见性和有序性，不能保证原子性。而可见性、有序性、原子性synchronized都可以包证。   
     （3）、volatile不会造成线程阻塞。synchronized可能会造成线程阻塞。

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