volatile三特性学习笔记

小鱼儿 2022-10-01 09:53 152阅读 0赞

### volatile学习笔记 ###

*  三大特性
 *   *  可见性
     *   *  这个是可见性的理论，以及正常java程序的内存流程，可见性会将修改去及时的通知主内存，让其他的线程也看到
         *  volatile不保证原子性
         *  禁止指令重排
         *   *  下面是指令重排的小结
         *  单例模式的DCl不一定安全（因为指令重排）。看下

# 三大特性 #

jmm编程的三大特性  
1：可见性  
2：原子性  
3：有序性  
**但是volatile对于三大特性却只支持两个（可见性和禁止指令重排），它不不保证原子性**

## 可见性 ##

### 这个是可见性的理论，以及正常java程序的内存流程，可见性会将修改去及时的通知主内存，让其他的线程也看到 ###

场景：现在有个对象，里面有个成员变量，主线程中开了一个新的线程，新线程和主线程操作同一个对象，但是对象里面值进行改变时，另一个对象是不知道的。将成员变量加上volatile则当某一线程将主内存值改变时，所有线程立刻就会被感知  
![可见性理论逻辑][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzc2OTU2Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70]

![这个是可见性的理论，以及正常java的内存流程，可见性会将修改及时通知主内存，让其他的线程也看到][java]

### volatile不保证原子性 ###

假如当成千上万个线程操作成员变量时，因为没原子性，可能读到相同的值后进行不同运算进行写入，但是后面写入就会覆盖原来的。就是因为在其他线程未运算结束时，某线程又拿到原值进行运算以及写入就会导致其他线程的值被覆盖

解决不保证原子性问题  
1.可以用synchronized关键字，但是不必要。这个方案不建议。  
2.可以用java.util.concurrent下的AtomicInteger，因为它具有原子性（java.util.concurrent里面是个提供原子性的类，其中有AtomicInteger，原子性的integer值。）

### 禁止指令重排 ###

系统为了代码的性能可能会对指令顺序进行重新排序。也就是说不见得会按照源代码中的编写顺序去执行顺序。所以这就是指令重  
![指令重排][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzc2OTU2Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70 1]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzc2OTU2Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70 2]

#### 下面是指令重排的小结 ####

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzc2OTU2Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70 3]

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzc2OTU2Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70 4]

### 单例模式的DCl不一定安全（因为指令重排）。看下 ###

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzc2OTU2Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70 5]

上面图片这种高并发情况下，很低几率仍然会出现问题，并不是绝对安全的单例。具体原因看下面

![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzc2OTU2Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70 6]  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzc2OTU2Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70 7]

最后的解决方案，将对象变量加上volatile修饰，禁止指令重排  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L3dlaXhpbl80Mzc2OTU2Ng_size_16_color_FFFFFF_t_70 8]

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[java]: /images/20220118/007bcd98de6e42e9823a9f557e7732ff.png
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