一尘不染

何时在Java中使用volatile关键字?

java

我读过“ 何时在Java中使用’volatile’? ”,但我仍然感到困惑。我怎么知道何时应该将变量标记为volatile?如果我弄错了,或者在需要的东西上省略了挥发物,或者在不需要的东西上放置了挥发物,该怎么办?确定多线程代码中哪些变量应该是易变的,有什么经验法则?


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2020-03-13

共1个答案

一尘不染

当你想让一个多线程访问一个成员变量但不需要复合原子性(不确定这是否是正确的术语)时,基本上就可以使用它。

class BadExample {
    private volatile int counter;

    public void hit(){
        /* This operation is in fact two operations:
         * 1) int tmp = this.counter;
         * 2) this.counter = tmp + 1;
         * and is thus broken (counter becomes fewer
         * than the accurate amount).
         */
        counter++;
    }
}

上面的例子很糟糕,因为你需要复合原子。

class BadExampleFixed {
    private int counter;

    public synchronized void hit(){
        /*
         * Only one thread performs action (1), (2) at a time
         * "atomically", in the sense that other threads can not 
         * observe the intermediate state between (1) and (2).
         * Therefore, the counter will be accurate.
         */
        counter++;
    }
}

现在来看一个有效的例子:

 class GoodExample {
    private static volatile int temperature;

    //Called by some other thread than main
    public static void todaysTemperature(int temp){
        // This operation is a single operation, so you 
        // do not need compound atomicity
        temperature = temp;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        while(true){
           Thread.sleep(2000);
           System.out.println("Today's temperature is "+temperature);
        }
    }
}

现在,为什么不能只使用private static int temperature?实际上,你可以(从某种意义上说,你的程序不会崩溃),但是temperature另一个线程所做的更改可能对主线程“可见”或不可见。

基本上,这意味着你的应用甚至有可能。Today's temperature is 0如果你不使用它,将永远写下去volatile(实际上,该值往往最终会变得可见。但是,你不应冒险在必要时不使用volatile,因为它可能导致讨厌的bug(由构造不完全的对象等引起)。 )。

如果将volatile关键字放在不需要的地方volatile,则不会影响代码的正确性(即行为不会改变)。在性能方面,这将取决于JVM的实现。从理论上讲,由于编译器无法进行重新排序优化,必须使CPU缓存无效等原因,性能可能会略有下降,但是编译器可以再次证明你的字段无法被多个线程访问并消除volatile关键字的影响完全并将其编译为相同的指令。

编辑:
对此评论的答复:

好的,但是为什么我们不能使今天的温度同步并为温度创建同步的吸气剂?

你可以,它将正常运行。你可以使用任何volatile方法完成操作synchronized,反之亦然。volatile如果可以的话,你可能有两个原因:

  1. 更少的错误倾向:这取决于上下文,但是在许多情况下,使用volatile并发错误的可能性较小,例如在持有锁时阻塞,死锁等。
  2. 性能volatile更高:在大多数JVM实现中,可以具有更高的吞吐量和更好的延迟。但是,在大多数应用中,差异很小,无关紧要。
2020-03-13