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volatile在Java并發程式設計中常用于保持記憶體可見性和防止指令重排序
這句話很簡單，看起來很好了解，但似乎又不好了解，是以我們幹脆通過代碼來說明。
/**
* <p>深入了解volatile關鍵字<p/>
*
* @Author: 地瓜（yangxw）
* @Date: 2020/4/8 12:55 AM
*/
public class VolatileTest {
final static int MXA = 5;
static int init_value = 0;
public static void main(String[] args) {
new Thread(() -> {
int local_value = init_value;
while (local_value < MXA) {
if (init_value != local_value) {
System.out.printf("init_value 更新為[%d]\n", init_value);
local_value = init_value;
}
}
}, "reader").start();
new Thread(() -> {
int local_value = init_value;
while (local_value < MXA) {
++local_value;
System.out.printf("init_value 變為[%d]\n", local_value);
init_value = local_value;
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "update").start();
}
}
這是一段很簡單的代碼，main方法中啟動兩個線程。第一個線程比較 init_value 和 local_value 的值，如果不相等，列印最新的 init_value 的值，并更新。第二個線程則對 local_value 做自加操作，并指派給 init_value 。理想狀态下兩個線程同時運作，應該輸出類似 ：
- init_value 更新為1
- init_value 變為1
如此交替遞增。然而實際效果如下圖：
可以看到，第一個線程的輸入代碼沒有如預期的那樣實作，那就意味着在第一個線程的while循環中，local_value 首次指派後，init_value 的值一直沒變。實際上真的沒有變嗎？基于以上代碼，我将第一個線程做一個改造，在循環中休眠200ms，并輸出最新的local_value和init_value，代碼如下：
new Thread(() -> {
int local_value = init_value;
while (local_value < MXA) {
try {
TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(200);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
System.out.printf("local_value=[%d],init_value=[%d]\n", local_value, init_value);
if (init_value != local_value) {
System.out.printf("init_value 更新為[%d]\n", init_value);
local_value = init_value;
}
}
}, "reader").start();
實際輸出結果為：
看到這個結果，似乎有些明了。在第一個線程中，并不是init_value沒有發生變化，隻是線程執行太快，沒能及時讀取到init_value的最新值。
在一開始說到過，volatile在Java并發程式設計中常用于保持記憶體可見性和防止指令重排序。那我們不妨在init_value前加上volatile關鍵字，看看是否能在第一個線程中實時讀取到init_value在記憶體中的最新值，我們把休眠的代碼去掉，隻保正常留輸出。代碼如下：
public class VolatileTest {
final static int MXA = 5;
volatile static int init_value = 0;
public static void main(String[] args) {
new Thread(() -> {
int local_value = init_value;
while (local_value < MXA) {
if (init_value != local_value) {
System.out.printf("init_value 更新為[%d]\n", init_value);
local_value = init_value;
}
}
}, "reader").start();
new Thread(() -> {
int local_value = init_value;
while (local_value < MXA) {
++local_value;
System.out.printf("init_value 變為[%d]\n", local_value);
init_value = local_value;
try {
TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
}, "update").start();
}
}
再來看看運作結果
通過這個圖，那麼volatile在Java并發程式設計中常用于保持記憶體可見性就很好了解了。同時也可以結果，為什麼volatile關鍵字在高并發場景下，為何那麼好用了。
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