java中volatile關鍵字有什么作用

今天就跟大家聊聊有關java中volatile關鍵字有什么作用，可能很多人都不太了解，為了讓大家更加了解，小編給大家總結了以下內容，希望大家根據這篇文章可以有所收獲。

1. volatile關鍵字的作用：保證了變量的可見性（visibility）。被volatile關鍵字修飾的變量，如果值發生了變更，其他線程立馬可見，避免出現臟讀的現象。如以下代碼片段，isShutDown被置為true后，doWork方法仍有執行。如用volatile修飾isShutDown變量，可避免此問題。

public class VolatileTest3 { static class Work {  boolean isShutDown = false;  void shutdown() {   isShutDown = true;   System.out.println("shutdown!");  }  void doWork() {   while (!isShutDown) {    System.out.println("doWork");   }  } } public static void main(String[] args) {  Work work = new Work();  new Thread(work::doWork).start();  new Thread(work::doWork).start();  new Thread(work::doWork).start();  new Thread(work::shutdown).start();  new Thread(work::doWork).start();  new Thread(work::doWork).start();  new Thread(work::doWork).start(); }}

出現臟讀時，運行結果如下：

2. 為什么會出現臟讀？

Java內存模型規定所有的變量都是存在主存當中，每個線程都有自己的工作內存。線程對變量的所有操作都必須在工作內存中進行，而不能直接對主存進行操作。并且每個線程不能訪問其他線程的工作內存。變量的值何時從線程的工作內存寫回主存，無法確定。

3. happens-before規則的理解與勘誤

在網上查volatile關鍵字相關信息時，多篇博客提到了happens-before原則，個人對此原則的理解是：當操作該volatile變量時，所有前序對該變量的操作都已完成（如不存在已變更，但未寫回主存的情況），所有后續對該變量的操作，都未開始。僅此而已。

這里，我認為網上很常見的一個理論對此理解有誤，如下圖。此觀點認為，由于volatile變量flag的happens-before原則，所以A線程2處對其的寫操作一定先于B線程3處對其的讀操作。其實這種觀點是有邏輯缺陷的，如果存在一個C線程，先讀取flag的值，后寫入flag的值，那C線程的執行時機是什么呢？如果還有其他D、E線程呢。。。對于這段代碼的正確理解是，只要3處拿到的flag是true，那么a的值一定是1，而不是0.因為volition修飾的變量，處理器不會對其進行重排序，所以1處對a的賦值，一定發生在2處對flag的賦值之前。如果flag不是volatile變量，那么1處和2處代碼的執行順序是無法保證的（處理器的指令重排序），雖然大部分情況1會先于2執行。happens-before原則約束的并不是多線程對同一變量的讀和寫操作之間的順序，而是保證讀操作時，前序所有對該變量的寫操作已生效（寫回主存）。

驗證如下：

public class VolatileTest { static class A {  int a = 0;  volatile boolean flag = false;  void writer() {   a = 1;     //1   flag = true;    //2   System.out.println("write");  }  void reader() {   if (flag) {    //3    int i = a;   //4    System.out.println("read true");    System.out.println("i is :" + i);   } else {    int i = a;    System.out.println("read false");    System.out.println("i is :" + i);   }  } } public static void main(String[] args) {  A aaa = new A();  new Thread(() -> aaa.reader()).start();  new Thread(() -> aaa.writer()).start(); }}

運行結果如下，在寫操作執行之前，讀操作已完成

4. volatile關鍵字使用場景

注意：volatile只能保證變量的可見性，不能保證對volatile變量操作的原子性，見如下代碼：

public class VolatileTest2 { static class A {  volatile int a = 0;  void increase() {   a++;  }  int getA(){   return a;  } } public static void main(String[] args) {  A a = new A();  new Thread(() -> {   for (int i = 0;i < 1000;i++) {    a.increase();   }   System.out.println(a.getA());  }).start();  new Thread(() -> {   for (int i = 0;i < 2000;i++) {    a.increase();   }   System.out.println(a.getA());  }).start();  new Thread(() -> {   for (int i = 0;i < 3000;i++) {    a.increase();   }   System.out.println(a.getA());  }).start();  new Thread(() -> {   for (int i = 0;i < 4000;i++) {    a.increase();   }   System.out.println(a.getA());  }).start();  new Thread(() -> {   for (int i = 0;i < 5000;i++) {    a.increase();   }   System.out.println(a.getA());  }).start(); }}

看完上述內容，你們對java中volatile關鍵字有什么作用有進一步的了解嗎？如果還想了解更多知識或者相關內容，請關注億速云行業資訊頻道，感謝大家的支持。