《作死故障篇八》- 为什么非volatile变量也有线程可见性

为了验证volatile的线程可见性，动手写了一个小demo，首先当然是要将变量设置为非volatile，验证其不具有线程可见性，但是事与愿违，不管怎么验证，线程却都可以立即发现另一个线程对非volatile变量的修改，百思不得其解

代码示例

话不多说，直接上demo

public class VolatileDemo {

    public static class Student{
        public int age = 10;
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        Student s = new Student();
        new Thread(()->{
            while(true) {
                if(s.age==20) {
                    System.out.println(Thread.currentThread() + "===" + s.age + "*********"+System.currentTimeMillis());
                    break;
                }else{
                    System.out.println("============");
                }
            }
        }, "A").start();

        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("================更改值" + System.currentTimeMillis());
        s.age = 20;
        Thread.sleep(100000);
        System.out.println("==="+s.age);
    }
}

在demo中，定义了一个静态内部类Student， 内部存在一个非volatile属性age。
为了验证线程可见性问题，我在主线程启动一个新的线程A，检测属性age是否发生变化，并对应打印出当时的情况，随后主线程将age的值修改为20，观察线程A是否可以意识到主线程对age的修改动作。
运行结果如下：

Thread[A,5,main]============
Thread[A,5,main]============
Thread[A,5,main]============
================更改值1571388610044
Thread[A,5,main]============
Thread[A,5,main]===20*********1571388610044

从结果中可以发现，线程A瞬间就意识到了主线程对属性age的修改，而属性age并没有被volatile修饰，这是怎么回事？

问题分析

由于线程A在每次判断age的值是否发生变化的时候，都会通过println()函数对结果进行了输出，其实问题就出现在这个println()函数中。大家可以好好回忆一下println()函数有什么问题？
看到println()函数，我们最先想到的就是线上环境打日志不让用println输出，因为其性能查，本质的原因是因为println方法是一个同步方法。同步意味着该方法中是存在加锁-解锁操作的，加锁解锁是符合JMM的happen-before语义的，在线程A加锁时，会获取整个上下文环境的最新信息，是具有线程可见性的，所以线程A会立即感知到主线程对属性age的修改操作
修改上述代码，去掉else中的输出，代码如下：

public class VolatileDemo {

    public static class Student{
        public int age = 10;
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        Student s = new Student();
        new Thread(()->{
            while(true) {
                if(s.age==20) {
                    System.out.println(Thread.currentThread() + "===" + s.age + "*********"+System.currentTimeMillis());
                    break;
                }
            }
        }, "A").start();

        Thread.sleep(1000);
        System.out.println("================更改值" + System.currentTimeMillis());
        s.age = 20;
        Thread.sleep(100000);
        System.out.println("==="+s.age);
    }
}

运行结果如下：

================更改值1571389270495
//长时间都没有任何输出

从运行结果中发现，线程A确实没有意识到主线程对age属性的修改
这时，再把age修改为volatile修饰，就可以意识到了（大家可以自己动手试验，不在贴代码了）

总结

平时我们写程序会经常性的通过print函数进行一些信息的输出，通过输出的信息来判断程序的执行情况，但是我们一定要牢记print方法是一个同步方法，不要忘记同步在多线程环境下的内存语义

最后

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