volatile三大特性详解

volatile三大特性

1) 可见性
2) 不保证原子性
3) 禁止重排序

讨论三大特性之前我们先来谈谈JMM

JMM(java memory model) java内存模型

Java内存模型（Java Memory Model ,JMM）就是一种符合内存模型规范的，屏蔽了各种硬件和操作系统的访问差异的，保证了Java程序在各种平台下对内存的访问都能保证效果一致的机制及规范。

简而言之:  JMM 可以保证并发编程场景中的原子性、可见性和有序性。

可见性分析

代码演示

public class VolitileTest {   
   boolean result = true;    
   volatile boolean volatileResult = true;    
   @Test   
   public void test() throws InterruptedException {       
           new Thread(() -> {           
               try {             
                       TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(10);    
                       result = false;          
               } catch (InterruptedException e) {         
                       e.printStackTrace();            
         }}).start(); 
        while (result) {        }      
        System.out.println("result结果改为false"); 
   }   
   
   @Test   
   public void volatileTest() throws InterruptedException {        
           new Thread(() -> {     
                   try {            
                           TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(10); 
                           volatileResult = false;
                   } catch (InterruptedException e) {    
                           e.printStackTrace();     
             }}).start();      
             while (volatileResult) {        } 
             System.out.println("volatileResult结果改为false");   
  }
}

执行结果.png

图解分析.png

volatile不保证原子性分析

代码演示

volatile int a = 0;

@Test
public void testAdd() throws InterruptedException {    
       for (int i = 0; i < 100; i++) {   
               new Thread(() -> {    
                   for (int j = 0; j < 1000; j++) { 
                       a++;        
                    }    
                }).start();  
        }   
       TimeUnit.SECONDS.sleep(1);  
       System.out.println("最后结果: " + a);
 }

执行结果.png

图解分析.png

禁止重排序分析

重排序了解

计算机在执行程序的时候, 为了提高性能, 编译器和处理器会对指令进行重排序.
1.单线程环境, 重排序能保证程序的最终结果和顺序执行的结果一致
2.处理器处理重排序必须考虑指令之间的数据依赖性(如b依赖a, 不能将b排序在a之前执行)
3.多线程调度过程中, 由于重排序存在, 两个线程的变量无法保证一致性

重排序.png

图解分析.png

总结

volatile可以理解为轻量级的synchronized, 最适用一个线程写，多个线程读的场合.