vloatile总结与synchronized对比
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1、要使volatile变量提供理想的线程安全,必须同时满足以下两个条件:
1)、对变量的写操作不依赖于当前值;
2)、该变量没有包含在具有其他变量的不变式中。
第一个条件的限制使volatile变量不能用作线程安全的计数器。虽然增了操作(x++)看上去类似一个单独操作,实际上它是一个由读取-修改-写入操作序列组成的组合操作,必须以原子方式执行,而volatile不能提供必须的原子特性。实现正确的操作需要使x的值在操作期间保持不变,而volatile变量无法实现这一点。
2、一般共享变量是存放中主内存中,每一个线程都有一个属于自己的工作内存;当一个线程开始时,会将变量从主内存中拷贝一份副本放在自己的工作内存中,当使用时就高效多了,当有更改时,会回写到主内存中;当此时有多个线程对同一个共享变量进行操作时,只会操作属于自己线程的工作内存,之后回写到主内存中,相互之间不会有影响,故此时会有多线程安全问题。当该共享变量使用volatile修改时,一个线程对其进行了修改,则其回写到主内存时,会告知其他有该共享变量的副本,该副本已经失效了,故其他线程要使用该共享变量时,就会重新从主内存中拷贝一份副本到本线程中,以确保其线程内使用的都是最新的。
3、一般一个线程对变量的操作需要经历从主内存中读取Read--->加载到工作线程中load---->在工作线程中使用use--->该该共享变量进行赋值asign--->对该共享变量进行存储store--->将该共享变量回写到主内存中write。
4、一个共享变量被volatile修饰之后,就具备两层含义:
1)、保证不同线程对这个变量进行操作时的可见性,即一个线程修改了变量的值,该变量的新值对其他线程来说是立即可见的,但不保证操作的原子性;
2)、禁止进行指令重排。
5、使用synchronized可以保证变量修改的可见性和原子性,而volatile只能保证变量的可见性;synchronized是重量级的加锁,且开销大,而volatile是轻量级的无锁,且开销小
6、对于volatile修饰的引用类型(包括对象、数组等),其仅仅是保证引用地址的可见性,而不是引用指向的对象中元素的可见性。
7、一般64位的long和double是非原子操作的,是使用高低32位来进行赋值的,故这种64位的变量的赋值是非原子操作的,但在现代JVM中,都已保证该赋值操作是原子操作的。
8、关于指令重排,是指处理器为了提高处理速度将一些指令重新排序,但保证最终的结果是一致的,跟重排前的结果一样,这种是允许的;而volatile能防止指令重排,可以认为是在指令中增加了内存屏障,使在该volatile修饰的变量所属的指令,在没有使用之前,其前面的指令可以放在该指令之后,其后面的指令同样可以放在该指令之前,但有了该修改,则不会这样。