从JAVA看C#中volatile和synchronized关键字的作用

Posted 2020-08-09

最近一直在想C#中 volatile关键字到底是用来干什么的？查了很多.NET的文章都是说用volatile修饰的变量可以让多线程同时修改，这是什么鬼。。。 然后查到了下面这篇JAVA中关于volatile和synchronized关键字的概述，总算对volatile和synchronized关键字有了个大概的了解，而C#中应该类似，注意C#中没有synchronized关键字，但是有MethodImplAttribute 类 和 SynchronizationAttribute 类与JAVA中的synchronized关键字对应。

 

恐怕比较一下volatile和synchronized的不同是最容易解释清楚的。volatile是变 量修饰符，而synchronized则作用于一段代码或方法；看如下三句get代码：

1. int i1;              int geti1() {return i1;}
2. volatile int i2;  int geti2() {return i2;}
3. int i3;              synchronized int geti3() {return i3;}

　　geti1()得到存储在当前线程中i1的数值。多个线程有多个i1变量拷贝，而且这些i1之间可以互不相同。换句话说，另一个线程可能已经改 变了它线程内的i1值，而这个值可以和当前线程中的i1值不相同。事实上，Java有个思想叫“主”内存区域，这里存放了变量目前的“准确值”。每个线程 可以有它自己的变量拷贝，而这个变量拷贝值可以和“主”内存区域里存放的不同。因此实际上存在一种可能：“主”内存区域里的i1值是1，线程1里的i1值 是2，线程2里的i1值是3——这在线程1和线程2都改变了它们各自的i1值，而且这个改变还没来得及传递给“主”内存区域或其他线程时就会发生。 　　

　　而geti2()得到的是“主”内存区域的i2数值。用volatile修饰后的变量不允许有不同于“主”内存区域的变量拷贝。换句话说，一个变量经 volatile修饰后在所有线程中必须是同步的；任何线程中改变了它的值，所有其他线程立即获取到了相同的值。理所当然的，volatile修饰的变量 存取时比一般变量消耗的资源要多一点，因为线程有它自己的变量拷贝更为高效。 　　

　　既然volatile关键字已经实现了线程间数据同步，又要synchronized干什么呢？呵呵，它们之间有两点不同。首 先，synchronized获得并释放监视器——如果两个线程使用了同一个对象锁，监视器能强制保证代码块同时只被一个线程所执行——这是众所周知的事 实。但是，synchronized也同步内存：事实上，synchronized在“主”内存区域同步整个线程的内存。

因此，执行geti3()方法做 了如下几步：

1. 线程请求获得监视this对象的对象锁（假设未被锁，否则线程等待直到锁释放）

2. 线程内存的数据被消除，从“主”内存区域中读入（Java虚拟机能优化此步。。。[后面的不知道怎么表达,汗]） ，也就是说在synchronized声明的代码块中跨线程访问变量，访问到的都是变量的最新值

3. 代码块被执行

4. 对于变量的任何改变现在可以实时且安全地写到“主”内存区域中（不过geti3()方法不会改变变量值） ，也就是说在synchronized声明的代码块中跨线程对变量做任何修改，都会实时且安全地写到“主”内存区域中

5. 线程释放监视this对象的对象锁 　　

 

因此volatile只是在线程内存和“主”内存间同步某个变量的值，而synchronized通过锁定和解锁某个监视器同步代码块中的所有变量值。显然 synchronized要比volatile消耗更多资源。