volatile关键字

Volatile在日常的单线程环境是应用不到的

　　Volatile是Java虚拟机提供的轻量级的同步机制（三大特性）

• 保证可见性
• 不保证原子性
• 禁止指令重排

 

JMM是什么

MM是Java内存模型，也就是Java Memory Model，简称JMM，本身是一种抽象的概念，实际上并不存在，它描述的是一组规则或规范，通过这组规范定义了程序中各个变量（包括实例字段，静态字段和构成数组对象的元素）的访问方式

JMM关于同步的规定：

• 线程解锁前，必须把共享变量的值刷新回主内存
• 线程解锁前，必须读取主内存的最新值，到自己的工作内存
• 加锁和解锁是同一把锁

* 由于JVM运行程序的实体是线程，而每个线程创建时JVM都会为其创建一个工作内存（有些地方称为栈空间），
* 工作内存是每个线程的私有数据区域，而Java内存模型中规定所有变量都存储在主内存，主内存是共享内存区域，
* 所有线程都可以访问，但线程对变量的操作（读取赋值等）必须在工作内存中进行，
* 首先要将变量从主内存拷贝的自己的工作内存空间，然后对变量进行操作，
* 操作完成后再将变量写回主内存，不能直接操作主内存中的变量，
* 各个线程中的工作内存中存储着主内存中的变量副本拷贝，
* 因此不同的线程间无法访问对方的工作内存，线程间的通信（传值）必须通过主内存来完成，其简要访问过程：

 

 

 

数据传输速率：硬盘 < 内存 < < cache < CPU

上面提到了两个概念：主内存 和 工作内存

• 主内存：就是计算机的内存，也就是经常提到的8G内存，16G内存

• 工作内存：但我们实例化 new student，那么 age = 25 也是存储在主内存中

  • 当同时有三个线程同时访问 student中的age变量时，那么每个线程都会拷贝一份，到各自的工作内存，从而实现了变量的拷贝

 

 

 

 即：JMM内存模型的可见性，指的是当主内存区域中的值被某个线程写入更改后，其它线程会马上知晓更改后的值，并重新得到更改后的值。

 

JMM的特性

JMM的三大特性，volatile只保证了两个，即可见性和有序性，不满足原子性

• 可见性
• 原子性
• 有序性

可见性代码验证

但我们对于成员变量没有添加任何修饰时，是无法感知其它线程修改后的值

class MyData{
    volatile int number = 0;
    public void addT060(){
        this.number = 60;
    }
}

/**
 * 1 验证volatile的可见性
 * 1.1 假如 int number = 0 ; number 变量之前没有添加volatile 关键字修饰,没有可见性
 */
public class VolatileDemo {
    public static void main(String[] args) {
        MyData myData = new MyData();//资源类

        new Thread(
                () -> {
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t come in");
                    //暂停一会
                    try {

                            TimeUnit.SECONDS.sleep(3);

                    }catch (InterruptedException e){
                        e.printStackTrace();
                    }
                    myData.addT060();
                    System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t update number value :" + myData.number);
                },"AAA").start();

        //第二个线程 main
        while (myData.number == 0){
            //main 一直循环,直到number 不等于0
        }
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t mission is over,main get number value : " + myData.number);

    }
}

 // 按道理这个值是不可能打印出来的，因为主线程运行的时候，number的值为0，所以一直在循环
        // 如果能输出这句话，说明AAA线程在睡眠3秒后，更新的number的值，重新写入到主内存，并被main线程感知到了
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t mission is over");

        /**
         * 最后输出结果：
         * AAA	 come in
         * AAA	 update number value:60
         * 最后线程没有停止，并行没有输出  mission is over 这句话，说明没有用volatile修饰的变量，是没有可见性
         */

输出结果为

 

最后线程没有停止，并行没有输出 mission is over 这句话，说明没有用volatile修饰的变量，是没有可见性

当我们修改MyData类中的成员变量时，并且添加volatile关键字修饰

/**
 * 假设是主物理内存
 */
class MyData {
    /**
     * volatile 修饰的关键字，是为了增加 主线程和线程之间的可见性，只要有一个线程修改了内存中的值，其它线程也能马上感知
     */
    volatile int number = 0;

    public void addTo60() {
        this.number = 60;
    }
}

最后输出的结果为：

 主线程也执行完毕了，说明volatile修饰的变量，是具备JVM轻量级同步机制的，能够感知其它线程的修改后的值。