大家好,今天小编关注到一个比较有意思的话题,就是关于volatile java语言的问题,于是小编就整理了3个相关介绍volatile Java语言的解答,让我们一起看看吧。
java编程,如何彻底理解volatile关键字?
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参考这篇文章
通常程序不会直接去操作CPU内核线程,而是通过内核线程的接口轻量级进程(LWP)来操作的,也就是通常意义上的线程.
系统在执行多线程任务时,数据存储在RAM中,然而每个线程都有一个本地缓存,也就是CPU缓存,并不会每次都从RAM读取数据,所以就会出现线程不安全的情况。
Java中volatile关键字主要是用来修饰变量使其能够被线程可见.
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;
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。
volatile关键字在Java中有什么作用?
volatile是防止指令重排序来保证可见性
对于JVM层面是防止编译器的重排序
同时,对于有些cpu来说,他们会通过缓存锁或者中线索来解决缓存可见性
但是,目前很多cpu都做了优化,因为缓存一致性MESI会带来性能开销,所以用到了storebuffer机制来做异步处理,而这种机制带来了指令的乱序执行。从而导致可见性问题。
那么volatile会在cpu层面会增加屏障,来解决cpu的乱序执行带来的可见性问题
在Java中线程安全主要考虑原子性,可见性和有序性
被volatile修饰的变量能够保证每个线程能够获取该变量的最新值,即可见性
在多线程环境中,一般针对基础类型变量可以采用该关键字进行同步,但是要注意非原子性操作,如++等,一般我都会使用原子操作类,其原理中就采用了该关键字
Java如何解决可见性和有序性的问题?
首先需要了解,为什么会有「可见性」和「时序性」问题,然后我们来看Java是如何解决这两个问题的。
导致「可见性」和「时序性」问题的原因有如下几个:
抢占式任务执行:现代CPU执行多任务方式是「抢占式」,它的总控制权在操作系统手中,操作系统会轮流给需要CPU执行的任务分配执行时间片,超过时间后,操作系统会剥夺当前任务的 CPU 使用权,把它排在队列的最后,最后分配时间片……
存储速度差异:各存储执行速度的不同,离CPU越近,存储速度越快,相对的容量就越小。执行程序所需要的数据不可能一次性全部都加载到寄存器中,所以有load与store的过程,影响了所谓的「可见性」
指令重排:大多数现代微处理器都会采用将指令乱序执行(out-of-order execution,简称OoOE或OOE)的方法,在条件允许的情况下,直接运行当前有能力立即执行的后续指令,避开获取下一条指令所需数据时造成的等待。通过乱序执行的技术,处理器可以大大提高执行效率。除了处理器,常见的Java运行时环境的JIT编译器也会做指令重排序操作,即生成的机器指令与字节码指令顺序不一致。
解决思路很简单,就是把多线程强制单线程执行。
解决方法无非两种:
内存屏障
锁
到此,以上就是小编对于volatile java语言的问题就介绍到这了,希望介绍关于volatile java语言的3点解答对大家有用。