Volatile關鍵字的效果 Java記憶體模型

今天複習了下java記憶體模型，原子性，可見性，有序性。以下是概念。

什麼是原子性:

即一個操作或者多個操作 要麼全部執行并且執行的過程不會被任何因素打斷，要麼就都不執行。

一個很經典的例子就是銀行賬戶轉賬問題： 

比如從賬戶A向賬戶B轉1000元，那麼必然包括2個操作：從賬戶A減去1000元，往賬戶B加上1000元。這2個操作必須要具備原子性才能保證不出現一些意外的問題。

我們操作資料也是如此，比如i = i+1；其中就包括，讀取i的值，計算i，寫入i。這行代碼在Java中是不具備原子性的，則多線程運作肯定會出問題，是以也需要我們使用同步和lock這些東西來確定這個特性了。 

原子性其實就是保證資料一緻、線程安全一部分，

什麼 是 可見性

當多個線程通路同一個變量時，一個線程修改了這個變量的值，其他線程能夠立即看得到修改的值。

若兩個線程在不同的cpu，那麼線程1改變了i的值還沒重新整理到主存，線程2又使用了i，那麼這個i值肯定還是之前的，線程1對變量的修改線程沒看到這就是可見性問題。 

是有序性

程式執行的順序按照代碼的先後順序執行。

一般來說處理器為了提高程式運作效率，可能會對輸入代碼進行優化，它不保證程式中各個語句的執行先後順序同代碼中的順序一緻，但是它會保證程式最終執行結果和代碼順序執行的結果是一緻的。如下：

int a = 10;    //語句1

int r = 2;    //語句2

a = a + 3;    //語句3

r = a*a;     //語句4

則因為重排序，他還可能執行順序為 2-1-3-4，1-3-2-4

但絕不可能 2-1-4-3，因為這打破了依賴關系。

顯然重排序對單線程運作是不會有任何問題，而多線程就不一定了，是以我們在多線程程式設計時就得考慮這個問題了。

J ava記憶體模型

共享記憶體模型指的就是Java記憶體模型(簡稱JMM)，

JMM決定一個線程對共享變量的寫入時 ,能 對另一個線程可見

。從抽象的角度來看，JMM定義了線程和主記憶體之間的抽象關系：

線程之間的共享變量存儲在主記憶體（main memory）中，每個線程都有一個私有的本地記憶體（local memory），本地記憶體中存儲了該線程以讀/寫共享變量的副本

。本地記憶體是JMM的一個抽象概念，并不真實存在。它涵蓋了緩存，寫緩沖區，寄存器以及其他的硬體和編譯器優化。

從上圖來看，線程A與線程B之間如要通信的話，必須要經曆下面2個步驟：

1. 首先，線程A把本地記憶體A中更新過的共享變量重新整理到主記憶體中去。

2. 然後，線程B到主記憶體中去讀取線程A之前已更新過的共享變量。

以下是2個對比例子:

package classForm;

public class VolatileDemo {

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

  ThreadVolatileDemo t1 = new ThreadVolatileDemo();

  t1.start();

  Thread.sleep(300);

  t1.isRun(false);

 }

}

class ThreadVolatileDemo extends Thread{

 private volatile boolean flag=true;

 @Override

 public void run() {

  System.out.println("子線程開始運作");

  while(flag){

  }

  System.out.println("子線程結束運作");

 public void isRun(boolean flag){

  this.flag = flag;

  System.out.println("ThreadVolatileDemo==>"+flag);

以上總結:例子中的flag是在子線程當中,主線程更新了子線程當中的flag的值，但是實際循環當中那個flag讀取的值是存在主線程當中的，volatile的作用就是将子線程當中被更新的flag強制重新整理到主線程的flag當中，這樣其他線程通路的時候就可以讀取到主線程當中最新的那個flag值了。