【Java】volatile-内存可见性问题

1、什么是内存可见性问题?

(1)实例

要明白什么是内存可见性,我们首先来看一段代码

java 复制代码
public class demo1 {
    public static int isQuit = 0;

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread(()->{
            while (isQuit == 0){

            }
            System.out.println("t1线程结束");
        });
        thread1.start();

        Thread thread2 = new Thread(()->{
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            isQuit = scanner.nextInt();
            System.out.println("isQuit已被修改");
        });
        thread2.start();
    }
}

运行结果如下

打开jconsole,查看thread1状态,发现thread1还在运行状态,也就是说thread1中的while循环还一直在继续

为什么会这样呢?

(2)内存可见性问题

在计算机中,CPU在读取寄存器时比读取内存时快很多,这时编译器会对代码进行自动优化

在上述代码中,由于while循环中没有代码,线程1不断地读取isQuit的值进行判断,操作过于频繁

因此,编译器在第一次读取isQuit的值后,便将其存放在寄存器中,后续不再读取

导致我们在线程2里对isQuit 的值进行了修改,线程1也不能察觉

由此便产生了内存可见性问题

2、volatile

要解决内存可见性问题,我们首先想到的是使用Java中的关键字volatile

在变量前加上关键字volatile修饰,变量便不会再被编译器优化,进而就不会产生内存可见性问题

java 复制代码
public volatile static int isQuit = 0;

完整代码如下

java 复制代码
import java.util.Scanner;

public class demo2 {
    public volatile static int isQuit = 0;

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread(()->{
            while (isQuit == 0){

            }
            System.out.println("t1线程结束");
        });
        thread1.start();

        Thread thread2 = new Thread(()->{
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            isQuit = scanner.nextInt();
            System.out.println("isQuit已被修改");
        });
        thread2.start();
    }
}

最终运行结果

可见,内存可见性问题可用volatile关键字来解决

3、其他解决办法

之所以产生内存可见性问题,是由于读取操作太过于频繁。只要我们降低读取的频率,同样也可以解决内存可见性问题

如在线程1中的while循环中加上sleep操作

java 复制代码
import java.util.Scanner;

public class demo3 {
    public static int isQuit = 0;

    public static void main(String[] args) {
        Thread thread1 = new Thread(()->{
            while (isQuit == 0){
                try {
                    Thread.sleep(1000);
                } catch (InterruptedException e) {
                    throw new RuntimeException(e);
                }
            }
            System.out.println("t1线程结束");
        });
        thread1.start();

        Thread thread2 = new Thread(()->{
            Scanner scanner = new Scanner(System.in);
            isQuit = scanner.nextInt();
            System.out.println("isQuit已被修改");
        });
        thread2.start();
    }
}

运行结果

volatile解决指令重排序问题​​​​​​​

相关推荐
or77iu_N7 分钟前
SpringBoot 中的测试jar包knife4j(实现效果非常简单)
java·开发语言·spring boot·后端·mybatis·jar
codingexpert4049 分钟前
Java 抽象类
java·开发语言
Zda天天爱打卡22 分钟前
【Numpy核心编程攻略:Python数据处理、分析详解与科学计算】1.30 性能巅峰:NumPy代码优化全攻略
开发语言·python·numpy
晚晚不晚26 分钟前
后端token校验流程
java
纠结哥_Shrek36 分钟前
AI常见的算法
人工智能·算法
Oracle_66639 分钟前
C语言------数组从入门到精通
c语言·算法·排序算法
haidizym1 小时前
(笔记+作业)书生大模型实战营春节卷王班---L0G2000 Python 基础知识
开发语言·笔记·python
南宫生1 小时前
力扣动态规划-15【算法学习day.109】
java·学习·算法·leetcode·动态规划
ThE.wHIte.1 小时前
Leetcode 131 分割回文串(纯DFS)
算法·leetcode·职场和发展
Daking-1 小时前
「数学::质数」分解质因子 / LeetCode 2521(C++)
开发语言·c++