『壹』 java 里static 和volatile的区别
变量放在主存区上,使用该变量的每个线程,都将从主存区拷贝一份到自己的工作区上进行操作。
volatile, 声明这个字段易变(可能被多个线程使用),Java内存模型负责各个线程的工作区与主存区的该字段的值保持同步,即一致性。
static, 声明这个字段是静态的(可能被多个实例共享),在主存区上该类的所有实例的该字段为同一个变量,即唯一性。
volatile, 声明变量值的一致性;static,声明变量的唯一性。
此外,volatile同步机制不同于synchronized, 前者是内存同步,后者不仅包含内存同步(一致性),且保证线程互斥(互斥性)。
static 只是声明变量在主存上的唯一性,不能保证工作区与主存区变量值的一致性;除非变量的值是不可变的,即再加上final的修饰符,否则static声明的变量,不是线程安全的。
下面摘自Java语言规范(Java Language Specification)的官方解释:
1) If a field is declared static, there exists exactly one incarnation of the field, no matter how many instances (possibly zero) of the class may eventually be created.
2) A field may be declared volatile, in which case the Java Memory Model ensures that all threads see a consistent value for the variable。
『贰』 java中的关键字是是什么意思
abstract :表明类或类中的方法是抽象的;
assert :声明断言;
boolean :基本数据类型之一,布尔类型;
break :提前跳出一个块;
byte :基本数据类型之一,字节类型;
case :在switch语句中,表明其中的一个分支
catch :用于处理例外情况,用来捕捉异常;
char :基本数据类型之一,字符类型;
class :类;
continue :回到一个块的开始处;
default :用在switch语句中,表明一个默认的分支;
do :用在“do while”循环结构中;
double :基本数据类型之一,双精度浮点数类型;
else :在条件语句中,表明当条件不成立时的分支;
extends :用来表明一个类是另一个类的子类;
final :用来表明一个类不能派生出子类,或类中的方法不能被覆盖,或声明一个变量是常量;
finally :用于处理异常情况,用来声明一个肯定会被执行到的块;
float :基本数据类型之一,单精度浮点数类型;
for :一种循环结构的引导词;
if :条件语句的引导词;
implements :表明一个类实现了给定的接口;
import :表明要访问指定的类或包;
instanceof :用来测试一个对象是否是一个指定的类的实例;
int :基本数据类型之一,整数类型;
interface :接口;
long :基本数据类型之一,长整数类型;
native :用来声明一个方法是由与机器相关的语言(如C/C++/FORTRAN语言)实现的;
new :用来申请新的对象;
package :包;
private :一种访问模式:私有模式;
protected :一种访问模式:保护模式;
public :一种访问模式:公共模式;
return :从方法中返回值;
short :基本数据类型之一,短整数类型;
static :表明域或方法是静态的,即该域或方法是属于类的;
strictfp :用来声明FP-strict(双精度或单精度浮点数)表达式;
算术规范:
super :当前对象的父类对象的引用;
switch :分支结构的引用词;
synchronized :表明一段代码的执行需要同步;
this :当前对象的引用;
throw :抛出一个异常;
throws :声明方法中抛出的所有异常;
thansient :声明不用序列化的域;
try :尝试一个可能抛出异常的程序块;
void :表明方法不返回值;
volatile :表明两个或多个变量必须同步地发生变法;
while :用在循环结构中;
enum :声明枚举类型;
说明:
⑴Java的关键字也是随新的版本发布在不断变动中的,不是一成不变的。
⑵所有关键字都是小写的。
⑶除这些关键字外,Java还定义了一些保留字,也就是说Java保留了它们,但是没有使用它们,这些词不 能作为标识符使用。
cast、goto、future、generic、inner、operator、outer、rest、var
⑷true和false不是关键字,而是boolean类型直接量。
⑸null也不是关键字。
⑹无sizeof运算符;所有类型的长度和表示是固定的,不依赖执行。
『叁』 java单例双重检查锁为什么需要加volatile关键字
已经修改,的确应该加上volatile关键字。不加的情况下,假设两个线程,线专程A正在执行instance = new Instance()的操作,属而线程B开始执行if(instance==null)的判断,当不存在volatile的时候,因为 new Instance()是一个非原子操作,可能发生无序写入,构造函数可能在整个对象构造完成前执行完毕,线程B可能会看到一个不完整的instance对象,因为java的某些实现会在内存中开辟一片存储对象的区域后直接返回内存的引用,所以线程B判断不为null,而这时候实际上,instance的构造函数还没有执行,从而线程b得到不完整的对象。在 Instance 的构造函数执行之前,会在内存中开辟一片存储对象的区域后直接返回内存的引用,赋值给变量 instance,instance也就可能成为非 null 的,即赋值语句在对象实例化之前调用,此时别的线程得到的是一个还会初始化的对象,这样会导致系统崩溃线程B可能会看到一个不完整的instance对象,因为java的某些实现,所以线程B判断不为null。从而得到不完整的对象。
『肆』 java编程,如何彻底理解volatile关键字
非java程序员,不过volatile在其他语言中也存在,简单说下。
1,volatile只在多线程程序中有意义。
2,为了提高性能,编译器工作时会进行一些优化,如指令排序,甚至跳过一些指令。如:
var
a=1;
a=2;
a=3;
编译后的结果可能就只执行
a
=
3
3,程序运行时,普通变量会有缓存机制(如cpu缓存、线程本地缓存等),程序读取时先从缓存读取,所以多线程的程序运行时可能存在脏读问题。即第一个线程已经修改了变量值,但第二个线程还在使用缓存中的旧数据。
volatile的作用就是告诉编译器,不要对使用该变量的代码进行优化,每次读写操作都访问变量的原始数据。
『伍』 java中对象或者数组用volatile修饰有什么用
就像大家更熟悉的const一样,volatile是一个类型修饰符(type specifier)。它是被设计用来修饰被不同线程访问和修改的变量。如果没有volatile,基本上会导致这样的结果:要么无法编写多线程程序,要么编译器失去大量优化的机会
volatile的作用是: 作为指令关键字,确保本条指令不会因编译器的优化而省略,且要求每次直接读值.
『陆』 谁能真正整明白java volatile 关键字
四.深入剖析volatile关键字
在前面讲述了很多东西,其实都是为讲述volatile关键字作铺垫,那么接下来我们就进入主题。
1.volatile关键字的两层语义
一旦一个共享变量(类的成员变量、类的静态成员变量)被volatile修饰之后,那么就具备了两层语义:
1)保证了不同线程对这个变量进行操作时的可见性,即一个线程修改了某个变量的值,这新值对其他线程来说是立即可见的。
2)禁止进行指令重排序。
先看一段代码,假如线程1先执行,线程2后执行:
这段代码是很典型的一段代码,很多人在中断线程时可能都会采用这种标记办法。但是事实上,这段代码会完全运行正确么?即一定会将线程中断么?不一定,也许在大多数时候,这个代码能够把线程中断,但是也有可能会导致无法中断线程(虽然这个可能性很小,但是只要一旦发生这种情况就会造成死循环了)。
下面解释一下这段代码为何有可能导致无法中断线程。在前面已经解释过,每个线程在运行过程中都有自己的工作内存,那么线程1在运行的时候,会将stop变量的值拷贝一份放在自己的工作内存当中。
那么当线程2更改了stop变量的值之后,但是还没来得及写入主存当中,线程2转去做其他事情了,那么线程1由于不知道线程2对stop变量的更改,因此还会一直循环下去。
但是用volatile修饰之后就变得不一样了:
第一:使用volatile关键字会强制将修改的值立即写入主存;
第二:使用volatile关键字的话,当线程2进行修改时,会导致线程1的工作内存中缓存变量stop的缓存行无效(反映到硬件层的话,就是CPU的L1或者L2缓存中对应的缓存行无效);
第三:由于线程1的工作内存中缓存变量stop的缓存行无效,所以线程1再次读取变量stop的值时会去主存读取。
那么在线程2修改stop值时(当然这里包括2个操作,修改线程2工作内存中的值,然后将修改后的值写入内存),会使得线程1的工作内存中缓存变量stop的缓存行无效,然后线程1读取时,发现自己的缓存行无效,它会等待缓存行对应的主存地址被更新之后,然后去对应的主存读取最新的值。
那么线程1读取到的就是最新的正确的值。
2.volatile保证原子性吗?
从上面知道volatile关键字保证了操作的可见性,但是volatile能保证对变量的操作是原子性吗?
下面看一个例子:
大家想一下这段程序的输出结果是多少?也许有些朋友认为是10000。但是事实上运行它会发现每次运行结果都不一致,都是一个小于10000的数字。
可能有的朋友就会有疑问,不对啊,上面是对变量inc进行自增操作,由于volatile保证了可见性,那么在每个线程中对inc自增完之后,在其他线程中都能看到修改后的值啊,所以有10个线程分别进行了1000次操作,那么最终inc的值应该是1000*10=10000。
这里面就有一个误区了,volatile关键字能保证可见性没有错,但是上面的程序错在没能保证原子性。可见性只能保证每次读取的是最新的值,但是volatile没办法保证对变量的操作的原子性。
在前面已经提到过,自增操作是不具备原子性的,它包括读取变量的原始值、进行加1操作、写入工作内存。那么就是说自增操作的三个子操作可能会分割开执行,就有可能导致下面这种情况出现:
假如某个时刻变量inc的值为10,
线程1对变量进行自增操作,线程1先读取了变量inc的原始值,然后线程1被阻塞了;
然后线程2对变量进行自增操作,线程2也去读取变量inc的原始值,由于线程1只是对变量inc进行读取操作,而没有对变量进行修改操作,所以不会导致线程2的工作内存中缓存变量inc的缓存行无效,所以线程2会直接去主存读取inc的值,发现inc的值时10,然后进行加1操作,并把11写入工作内存,最后写入主存。
然后线程1接着进行加1操作,由于已经读取了inc的值,注意此时在线程1的工作内存中inc的值仍然为10,所以线程1对inc进行加1操作后inc的值为11,然后将11写入工作内存,最后写入主存。
那么两个线程分别进行了一次自增操作后,inc只增加了1。
解释到这里,可能有朋友会有疑问,不对啊,前面不是保证一个变量在修改volatile变量时,会让缓存行无效吗?然后其他线程去读就会读到新的值,对,这个没错。这个就是上面的happens-before规则中的volatile变量规则,但是要注意,线程1对变量进行读取操作之后,被阻塞了的话,并没有对inc值进行修改。然后虽然volatile能保证线程2对变量inc的值读取是从内存中读取的,但是线程1没有进行修改,所以线程2根本就不会看到修改的值。
根源就在这里,自增操作不是原子性操作,而且volatile也无法保证对变量的任何操作都是原子性的。
把上面的代码改成以下任何一种都可以达到效果:
采用synchronized:
采用Lock:
public class Test {public int inc = 0;Lock lock = new ReentrantLock();public void increase() {lock.lock();try {inc++;} finally{lock.unlock();}}public static void main(String[] args) {final Test test = new Test();for(int i=0;i<10;i++){new Thread(){public void run() {for(int j=0;j<1000;j++)test.increase();};}.start();}while(Thread.activeCount()>1) //保证前面的线程都执行完Thread.yield();System.out.println(test.inc);}}采用AtomicInteger:
前面举这个例子的时候,提到有可能语句2会在语句1之前执行,那么久可能导致context还没被初始化,而线程2中就使用未初始化的context去进行操作,导致程序出错。
这里如果用volatile关键字对inited变量进行修饰,就不会出现这种问题了,因为当执行到语句2时,必定能保证context已经初始化完毕。
4.volatile的原理和实现机制
前面讲述了源于volatile关键字的一些使用,下面我们来探讨一下volatile到底如何保证可见性和禁止指令重排序的。
下面这段话摘自《深入理解Java虚拟机》:
“观察加入volatile关键字和没有加入volatile关键字时所生成的汇编代码发现,加入volatile关键字时,会多出一个lock前缀指令”
lock前缀指令实际上相当于一个内存屏障(也成内存栅栏),内存屏障会提供3个功能:
1)它确保指令重排序时不会把其后面的指令排到内存屏障之前的位置,也不会把前面的指令排到内存屏障的后面;即在执行到内存屏障这句指令时,在它前面的操作已经全部完成;
2)它会强制将对缓存的修改操作立即写入主存;
3)如果是写操作,它会导致其他CPU中对应的缓存行无效。