转自:http://www.cnblogs.com/aigongsi/archive/2012/04/01/2429166.html
在java线程并发处理中,有一个关键字volatile的使用目前存在很大的混淆,以为使用这个关键字,在进行多线程并发处理的时候就可以万事大吉。
Java语言是支持多线程的,为了解决线程并发的问题,在语言内部引入了 同步块 和 volatile 关键字机制。
synchronized
同步块大家都比较熟悉,通过 synchronized 关键字来实现,所有加上synchronized 和 块语句,在多线程访问的时候,同一时刻只能有一个线程能够用
synchronized 修饰的方法 或者 代码块。
volatile
用volatile修饰的变量,线程在每次使用变量的时候,都会读取变量修改后的最的值。volatile很容易被误用,用来进行原子性操作。
下面看一个例子,我们实现一个计数器,每次线程启动的时候,会调用计数器inc方法,对计数器进行加一
执行环境——jdk版本:jdk1.6.0_31 ,内存 :3G cpu:x86 2.4G
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<code>public</code> <code>class</code> <code>Counter {</code>
<code> </code><code>public</code> <code>static</code> <code>int</code> <code>count =</code><code>0</code><code>;</code>
<code> </code><code>public</code> <code>static</code> <code>void</code> <code>inc() {</code>
<code> </code><code>//这里延迟1毫秒,使得结果明显</code>
<code> </code><code>try</code> <code>{</code>
<code> </code><code>Thread.sleep(</code><code>1</code><code>);</code>
<code> </code><code>}</code><code>catch</code> <code>(InterruptedException e) {</code>
<code> </code><code>}</code>
<code> </code><code>count++;</code>
<code> </code><code>}</code>
<code> </code><code>public</code> <code>static</code> <code>void</code> <code>main(String[] args) {</code>
<code> </code><code>//同时启动1000个线程,去进行i++计算,看看实际结果</code>
<code> </code><code>for</code> <code>(</code><code>int</code> <code>i =</code><code>0</code><code>; i <</code><code>1000</code><code>; i++) {</code>
<code> </code><code>new</code> <code>Thread(</code><code>new</code> <code>Runnable() {</code>
<code> </code><code>@Override</code>
<code> </code><code>public</code> <code>void</code> <code>run() {</code>
<code> </code><code>Counter.inc();</code>
<code> </code><code>}</code>
<code> </code><code>}).start();</code>
<code> </code><code>//这里每次运行的值都有可能不同,可能为1000</code>
<code> </code><code>System.out.println(</code><code>"运行结果:Counter.count="</code> <code>+ Counter.count);</code>
<code>}</code>
<code> </code>
<code>运行结果:Counter.count=</code><code>995</code>
<code>实际运算结果每次可能都不一样,本机的结果为:运行结果:Counter.count=</code><code>995</code><code>,可以看出,在多线程的环境下,Counter.count并没有期望结果是</code><code>1000</code>
<code>很多人以为,这个是多线程并发问题,只需要在变量count之前加上</code><code>volatile</code><code>就可以避免这个问题,那我们在修改代码看看,看看结果是不是符合我们的期望</code>
<code> </code><code>public</code> <code>volatile</code> <code>static</code> <code>int</code> <code>count =</code><code>0</code><code>;</code>
运行结果:Counter.count=992
运行结果还是没有我们期望的1000,下面我们分析一下原因
在 java 垃圾回收整理一文中,描述了jvm运行时刻内存的分配。其中有一个内存区域是jvm虚拟机栈,每一个线程运行时都有一个线程栈,
线程栈保存了线程运行时候变量值信息。当线程访问某一个对象时候值的时候,首先通过对象的引用找到对应在堆内存的变量的值,然后把堆内存
变量的具体值load到线程本地内存中,建立一个变量副本,之后线程就不再和对象在堆内存变量值有任何关系,而是直接修改副本变量的值,
在修改完之后的某一个时刻(线程退出之前),自动把线程变量副本的值回写到对象在堆中变量。这样在堆中的对象的值就产生变化了。下面一幅图
描述这写交互

read and load 从主存复制变量到当前工作内存
use and assign 执行代码,改变共享变量值
store and write 用工作内存数据刷新主存相关内容
其中use and assign 可以多次出现
但是这一些操作并不是原子性,也就是 在read load之后,如果主内存count变量发生修改之后,线程工作内存中的值由于已经加载,不会产生对应的变化,所以计算出来的结果会和预期不一样
对于volatile修饰的变量,jvm虚拟机只是保证从主内存加载到线程工作内存的值是最新的
例如假如线程1,线程2 在进行read,load 操作中,发现主内存中count的值都是5,那么都会加载这个最新的值
在线程1堆count进行修改之后,会write到主内存中,主内存中的count变量就会变为6
线程2由于已经进行read,load操作,在进行运算之后,也会更新主内存count的变量值为6
导致两个线程及时用volatile关键字修改之后,还是会存在并发的情况。