可变关键字线程安全[重复]

Posted 2023-02-26

【中文标题】可变关键字线程安全[重复]

【英文标题】：Volatile keyword Thread Safety [duplicate]

【发布时间】：2019-04-04 15:27:35

【问题描述】：

在谷歌上搜索了很多之后，我发现了 volatile 关键字的多个定义。

概念 1：

一些网站说，它是线程安全的，因为线程作用于存储 volatile 关键字的主内存并对其进行修改，而不会将其拉入线程堆栈空间。

概念2：

有人说，它不是线程安全的，因为它会导致线程竞争条件。 As ，线程将 volatile 变量拉入堆栈空间，对其进行修改并立即将其放回主存。但是，在另一个线程之间可以来对 volatile 变量采取行动并采取行动。所以，这样一来，某些值就会丢失。

哪个概念是正确的？

【问题讨论】：

两者都可能是正确的，这取决于 volatile 变量的使用方式。

既然您询问的是 Java，请确保您阅读的是 Java 特定的解释。 volatile关键字在不同的编程语言中有不同的含义。

【参考方案1】：

volatile 本身既不是线程安全的，也不是非线程安全的。

volatile 保证 atomicity 用于单个字段，因此可用于单线程安全读取或单线程安全写入。

然而，如果你想执行一个线程安全的操作，包括读后写（作为一个整体来理解），volatile 单独在这里并不能提供线程安全，因为volatile 只保证单个操作的原子性（读或写）。

总结一下：

如果你有一个字段并且你想确保如果一个线程写入它，其他线程可以立即读取写入的值 - volatile 就足够了（没有volatile，其他线程可能永远看不到写入的价值） 如果您有一个需要先读取然后写入的字段（基于您刚刚读取的值，因此在这之间可能不会对该值进行任何操作），volatile 是不够的；相反，您可以使用： AtomicReference、AtomicInteger等 或synchronization。

【参考方案2】：

这篇 IBM 文章很好地总结了这一点：

易失性变量共享同步的可见性特征，但 没有原子性特征。这意味着线程将 自动查看 volatile 变量的最新值。 它们可以用来提供线程安全，但只能在非常 受限的案例集：那些不施加约束的案例 多个变量或变量的当前值与其 未来的价值。所以 volatile 本身并不足以实现一个 计数器、互斥体或任何具有相关不变量的类 多个变量（例如“start

来源：https://www.ibm.com/developerworks/java/library/j-jtp06197/

与 *** 相关的问题：Do you ever use the volatile keyword in Java?

【参考方案3】：

concept 1 很容易理解，但它是不正确的。 volatile 是 JMM 提供的某种同步规范，与实现无关。此外，它不能保证在所有情况下都是线程安全的。

使用 volatile 变量可降低内存一致性的风险 错误，因为对 volatile 变量的任何写入都会建立 与后续读取相同的发生之前的关系 多变的。

这意味着对 volatile 变量的更改总是 对其他线程可见。更重要的是，这也意味着当一个 线程读取一个 volatile 变量，它看到的不仅仅是最新的变化 易变的，但也导致代码的副作用 改变。

线程安全使用：

1. int value = 1;
2. thread1 executes: value = 2;
3. when thread2 reads value, it must be 2

线程不安全使用：

1. int value = 1;
2. thread1 executes: value++;
3. when thread2 reads value, it could be 1 or 2, because value++ is not atomic.

【参考方案4】：

这是我在彻底谷歌搜索后理解的：

• Volatile 关键字用于避免变量在线程内的本地副本。所有线程都将从主内存访问 volatile 变量，对其进行更新并立即将其放回主 m/m。

来自 ibm.com：所有读取和写入都将直接发送到主 m/m，而不是寄存器或本地处理器缓存。

• 易失变量不是线程安全的。如果多个线程尝试写入 volatile 变量，则会发生竞争条件。

• 每个线程都有一个单独的 m/m 空间，称为工作 m/m，它保存 diff 的值。用于执行操作的变量。执行操作后，线程将变量的更新值复制到主 m/m，其他线程可以从那里读取最新值。但是，如果变量是非易失性的，那么新值可能不会立即刷新到主 m/m。并且其他线程可能不会读取更新后的值。

• 同步提供互斥和可见性。但 volatile 仅提供可见性。

【参考方案5】：

仅使用 volatile 不会使临界区成为线程安全的。 只是它在两个方面帮助我们。

线程可以拥有自己的内存位置值副本（可能加载到注册表或缓存）。当访问 volatile 变量时，它总是从主内存中读取。

java 编译器不会重新排序这些变量的使用（特别是从同步范围）。

这意味着，要编写线程安全的代码，我们可能必须使用 volatile，但仅使用 volatile 并没有任何好处。