从头认识多线程-3.1 使用volatile解决异步死循环

Posted 2020-07-21 李灵晖

这一章节我们来讨论一下使用volatile解决异步死循环。

1.在讨论上面的问题前，我们引入另一个例子：同步死循环

代码清单：

package com.ray.deepintothread.ch03.topic_1;

public class DeadFor {
	private boolean isStop = false;

	public boolean isStop() {
		return isStop;
	}

	public void setStop(boolean isStop) {
		this.isStop = isStop;
	}

	public void test() throws InterruptedException {
		while (!isStop) {
			System.out.println("Thread name:" + Thread.currentThread().getName());
			Thread.sleep(200);
		}
	}

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		DeadFor deadFor = new DeadFor();
		deadFor.test();
		deadFor.setStop(true);
	}
}

输出：

Thread name:main
Thread name:main
Thread name:main
Thread name:main
Thread name:main
Thread name:main
Thread name:main
Thread name:main
Thread name:main
Thread name:main
Thread name:main
Thread name:main

。。。。

上面的例子里面，test方法已经阻塞了main后面所有方法的执行。

2.解决同步死循环的方法：使用异步

package com.ray.deepintothread.ch03.topic_1;

public class SolveDeadFor implements Runnable {
	private boolean isStop = false;

	public boolean isStop() {
		return isStop;
	}

	public void setStop(boolean isStop) {
		this.isStop = isStop;
	}

	public void test() throws InterruptedException {
		while (!isStop) {
			System.out.println("Thread name:" + Thread.currentThread().getName());
			Thread.sleep(200);
		}
	}

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		SolveDeadFor deadFor = new SolveDeadFor();
		Thread thread = new Thread(deadFor);
		thread.start();

		Thread.sleep(1000);
		deadFor.setStop(true);
		System.out.println("-------stop--------");
	}

	@Override
	public void run() {
		try {
			test();
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
	}
}

输出：

Thread name:Thread-0
Thread name:Thread-0
Thread name:Thread-0
Thread name:Thread-0
Thread name:Thread-0
-------stop--------

上面的方法我们需要注意的是：test方法我们是单独启动一个线程来运行的，不再是放在main里面运行

因此，test方法与main里面执行的方法是并行的两条线，永远不会发生交集，就会避免了上面的同步的时候，test方法执行后，阻塞下面所有方法的执行

当在等待时间过后，我们触发一下对象里面的状态域，使得test方法停下来

3.异步死循环

代码清单：

package com.ray.deepintothread.ch03.topic_1;

public class SolveDeadFor {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		MyClassOne myClassOne = new MyClassOne();
		myClassOne.start();
		Thread.sleep(1000);
		myClassOne.setStop(true);
		System.out.println("---------stop----------");
	}
}

class MyClassOne extends Thread {
	private boolean isStop = false;

	public boolean isStop() {
		return isStop;
	}

	public void setStop(boolean isStop) {
		this.isStop = isStop;
	}

	@Override
	public void run() {
		System.out.println("running");
		while (!isStop) {
		}
		System.out.println("out");
	}
}

上面的代码注意：在这里run里面的循环必须是空循环才能够出现死循环

笔者估计，isStop经过编译器的编译，读取的是局部变量，因此，即便是外部修改了域，里面读取的地方不是我们想要的地方

jvm设置：

注意：这里必须要jvm是-server状态下才能够出现异步死循环。

输出：

running
---------stop----------

（不会出现out）

我们通过jvm的内存模型来解释上面的现象

注：图片摘自java多线程编程核心技术

由上面的内存模型可以看见，当我们线程起来之后，我们修改了线程私有的工作内存，还会把某些值写入到主内存里面去

然后，当我们修改这些工作内存的时候，一般会同步到主内存去

但是，我们上面的代码只是修改了工作内存，而没有同步到主内存，因此，当我们外部修改工作内存的时候，run里面读取的isStop是主内存里面的，没有被修改，会出现异步死循环。

我们下面展示一下不会出现异步死循环的代码，只需要在循环里面加一两句代码即可

package com.ray.deepintothread.ch03.topic_1;

public class DeadForSynch2 {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		MyClassTwo myClassOne = new MyClassTwo();
		myClassOne.start();
		Thread.sleep(1000);
		myClassOne.setStop(true);
		System.out.println("---------stop----------");
	}
}

class MyClassTwo extends Thread {
	private boolean isStop = false;

	public boolean isStop() {
		return isStop;
	}

	public void setStop(boolean isStop) {
		this.isStop = isStop;
	}

	@Override
	public void run() {
		System.out.println("running");
		while (!isStop) {
			System.out.println(Thread.currentThread().getName());
			try {
				sleep(500);
			} catch (InterruptedException e) {
				e.printStackTrace();
			}
		}
		System.out.println("out");
	}
}

输出：

running
Thread-0
Thread-0
Thread-0
---------stop----------
out

4.异步死循环的解决方案

代码清单：

package com.ray.deepintothread.ch03.topic_1;

public class SolutionOfDeadForAsychn {

	public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
		MyClassThree myClassThree = new MyClassThree();
		myClassThree.start();
		Thread.sleep(1000);
		myClassThree.setStop(true);
		System.out.println("---------stop----------");
	}
}

class MyClassThree extends Thread {
	private volatile boolean isStop = false;

	public boolean isStop() {
		return isStop;
	}

	public void setStop(boolean isStop) {
		this.isStop = isStop;
	}

	@Override
	public void run() {
		System.out.println("running");
		while (!isStop) {
		}
		System.out.println("out");
	}
}

输出：

running
out
---------stop----------

我们上面使用volatile来把isStop强制同步到主内存去，使得其他线程能够可见。

总结：这一章节讨论了使用volatile解决异步死循环。

这一章节就到这里，谢谢

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目录：http://blog.csdn.net/raylee2007/article/details/51204573