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volatile是如何保证内存可见性的

骐骏
2019-05-02 / 0 评论 / 0 点赞 / 255 阅读 / 0 字 / 正在检测是否收录...
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在java的内存模型中,每个线程都要将主内存中的变量复制到线程的工作内存中,在线程操作完成后将工作内存中的变量写会到主内存中。如果一个变脸被复制到线程的工作空间中,在线程工作空间中的修改,如果不能及时写回主内存中,那么其他线程是无法获取大这个变量已被修改的状态。

java内存模型

java引入volatile关键字来实现指令在读取变量时,必须去读主内存中的变量,而不将变量复制到线程的工作空间中,所以线程状态在各个线程间都是可见的,即volatile关键字保证了变量在各线程间的可见性。

但volatile关键字并不保证原子性,比如有A、B两个线程同时修改一个被volatile修饰的变量,线程A对变量的修改可能会被线程B修改的值覆盖掉。比如这两个线程同时执行

a++

线程A,B同时读取到变量的值为1,然后各自执行累加,累加完成写回主内存,事实上这个变量被执行了两次自增操作值应该为3,但由于volatile不保证原子性,这两个线程的写操作并没有先后顺序,所以在各自执行完自增后将各自的结果写回主内存,主内存中的值为2.

为了保证原子性可以使用juc包中的atomic类,atomic类采用cas方式保证原子性

1. volatile是如何保证内存可见性的

lock前缀命令+MESI缓存一致性协议 jvm在执行volatile修饰的变量写操作时,会向CPU发送一条lock前缀的指令,cpu在接收到指令完成对变量写操作后,会强制将变量写回的到主内存,又由于缓存一致性协议,其他用到该变量的线程会嗅探该变量在主内存中的变化,如果嗅探到变量已改变就会重新读取主内存中的变量值

2. volatile是如何禁止指令重排序的。

volatile是利用内存屏障禁止指令重排的 例如 loadload storestore等

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