关于volatile的可见性和禁止指令重排序的疑惑

Posted 2020-09-02 奋斗史唯一的终点

在学习volatile语义的可见性和禁止指令重排序的相关测试中，发现并不能体现出禁止指令重排序的特性

 

实验代码如下

package com.aaron.beginner.multithread.volatiletest;

import java.util.concurrent.CountDownLatch;

/**
 * @author 
 * @description 一句话描述该文件的用途
 * @date 2017-03-01
 */
public class VolatileAndNonVolatileTest
{

    private volatile boolean flag;

    private int num;


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

        for (int i = 0; i < 5000; i++)
        {
            final VolatileAndNonVolatileTest test = new VolatileAndNonVolatileTest();

            CountDownLatch latch = new CountDownLatch(2);
            Thread write = new Thread(() ->
            {
                test.write();
                latch.countDown();
            });

            Thread read = new Thread(() ->
            {
                test.read();
                latch.countDown();
            });

            write.start();
            read.start();

            latch.await();
        }
    }


    private void read()
    {
        if (flag)
        {
            System.out.println("=" + num * num);
        }
    }


    private void write()
    {
        num = 10;//步骤1

        flag = true;//步骤2

    }

}

 

实验步骤：

注意关注代码中flag变量，会分别测试flag变量有volatile修饰和没有volatile修饰时的输出情况

 

本测试代码主要的功能：

1. write方法负责修改num变量，修改后设置flag=true，表示num变量已经修改成功
2. read方法负责读取修改后的num值，并输入平方

实验步骤：

1. 在循环中每次启动两个线程，一个线程负责调用write修改数据，另一个线程负责读取修改后的值
2. 观察实验结构

预期结果：

1. 当flag没有volatile修饰的时候，我们本应该期望的是能够输出"=100"
2. 当flag有volatile修饰的时候，由于有可见性和禁止了指令重排序，每次正常输出"=100"

实际结果：

1. 当flag没有volatile修饰的时候，多次实验均没有发现指令重排序发生（即出现"=0"，也就是说write方法中步骤1和步骤2没有发生重排序（步骤2比步骤1先发生））
2. 当flag有volatile修饰的时候（理论上有可见性和禁止了指令重排序，不会出现"=0"），实际上也没有出现"=0"，和1结果一致。

　　即加了和没加volatile的结果是一致的

 

试问各位大神，有知道怎么测试这个volatile，体现禁止了指令重排序的特点和可见性的特点吗？