volatile的使用场景

Posted 2020-09-25 it馅儿包子

单词解释：

乱序执行：指CPU对代码的执行顺序进行乱序优化，但保证各执行代码单元的顺序按指令顺序排列。以达到充分利用处理器的各处理单元的目的。（可以理解成：一个任务有不同的执行单元，这些单元之间有一定的执行顺序，但部分执行单元可提前工作，乱序执行就是让这部分执行单元提前一段时间执行，从而提高整体的效率，减少整体执行时间）。

 

保证线程安全的核心要素：原子性和可见性（线程的同步机制都是围绕这两点来保证线程的安全性）；

 

race condition（竞争条件）：当两个以上线程读写某些共享数据，而最后的结果取决于进程进行的精确时序，称为竞争条件（race condition）；

 

可见性问题出现原因：

为了协调cpu和内存读写速度巨大差异的问题，所以有了高速缓存的出现（cpu不会每次获取数据都从内存获取，而是在高速缓存中存储有拷贝），但同时产生了可见性问题（由于cpu对内存中的对象的读取并不是原子操作，所以线程a拿到的对象并不一定是线程b写入的对象，此处有乱序执行的影响，但不止此因素）。

 

上一篇讲了volatile的特性，如下是volatile的使用条件：

volatile只能保证操作的可见性，但无法保证操作的原子性，所以使用条件会比synchronized苛刻，如下（必须同时满足）：

1.更改不依赖于当前值，或能够确保只会在单一线程中修改变量的值，如果对变量的修改依赖于现有值，就是一个race condition操作，此时就需要使用其它方式了（比如synchronized），volatile对原子性的问题发能为力。

2.变量不需要和其他变量共同参与不变约束，比如start<end ，即使start和end都被标识为volatile，但当存在多个线程同时存在时，仍存在线程安全问题：

　　检查start<end是否成立, 在给start赋值之前不变式是有效的。

　　但是如果另外的线程在给start赋值之后给end赋值之前时检查start<end, 该不变式是无效的。

 

 

volatile的典型使用场景是作为标记使用:

public class SocketThread extends Thread {

public volatile boolean running = true;

@Override

public void run() {


while (running) {



// ...


}

}
}