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volatile和synchronize的区别是什么?

java 搞代码 4年前 (2022-01-09) 14次浏览 已收录 0个评论

区别:1、volatile不会造成线程的阻塞;synchronized可能会造成线程的阻塞。2、volatile保证数据的可见性,但不能保证原子性;而synchronized可以保证原子性,也可以间接保证可见性。

可见性(visibility)

可见性:一个线程对共享变量做了修改之后,其他的线程立即能够看到(感知到)该变量这种修改(变化)。
Java内存模型是通过将在工作内存中的变量修改后的值同步到主内存,在读取变量前从主内存刷新最新值到工作内存中,这种依赖主内存的方式来实现可见性的。

原子性(atomicity)

原子性:一个操作不能被打断,要么全部执行完毕,要么不执行。
java内存模型所保证的是,同线程内,所有的操作都是由上到下的,但是多个线程并行的情况下,则不能保证其操作的有序性。

有序性

有序性:在本线程内观察,操作都是有序的;如果在一个线程中观察另外一个线程,所有的操作都是无序的。

java内存模型所保证的是,同线程内,所有的操作都是由上到下的,但是多个线程并行的情况下,则不能保证其操作的有序性。
计算机在执行程序时,为了提高性能,编译器个处理器常常会对指令做重排,一般分为以下 3 种

单线程环境里面确保程序最终执行的结果和代码执行的结果一致
处理器在进行重排序时必须考虑指令之间的数据依赖性
本文来源[email protected]搞@^&代*@码)网5 多线程环境中线程交替执行,由于编译器优化重排的存在,两个线程中使用的变量能否保证用的变量能否一致性是无法确定的,结果无法预测
考试先做会做的,不会做的后做。

public void mySort(){
int x = 11; //1
int y = 12; //2
x= x+5; // 3
y = x*x;//4

可能的顺序1234 2134 1324,不可能的属性4在1 和3前,因为有数据依赖性。

volatile禁止指令重排。

public class ReSortSeqDemo {
    int a = 0;
    boolean flag = false;
    
    public void method01() {
        a = 1;           // flag = true;
                         // ----线程切换----
        flag = true;     // a = 1;
    }

    public void method02() {
        if (flag) {
            a = a + 3;
            System.out.println("a = " + a);
        }
    }

}

如果两个线程同时执行,method01 和 method02 如果线程 1 执行 method01 重排序了,然后切换的线程 2 执行 method02 就会出现不一样的结果。

禁止指令排序

volatile 实现禁止指令重排序的优化,从而避免了多线程环境下程序出现乱序的现象

先了解一个概念,内存屏障(Memory Barrier)又称内存栅栏,是一个 CPU 指令,他的作用有两个:

保证特定操作的执行顺序
保证某些变量的内存可见性(利用该特性实现 volatile 的内存可见性)
由于编译器个处理器都能执行指令重排序优化,如果在指令间插入一条 Memory Barrier 则会告诉编译器和 CPU,不管什么指令都不能个这条 Memory Barrier 指令重排序,也就是说通过插入内存屏障禁止在内存屏障前后执行重排序优化。内存屏障另一个作用是强制刷出各种 CPU 缓存数据,因此任何 CPU 上的线程都能读取到这些数据的最新版本。


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