Java高并发4-解析volatile关键字

一、volatile解析

1.计算机内部的内存模型

• 我们知道计算机内部含有内存和CPU，那么在进行计算的时候，内存读写还是太慢了，因此在内存和CPU之间还是有一个缓存cache
• 那么我们知道如果是一个共享变量的话，就会导致，内存中变量和缓存中的变量由于多线程同步不及时，也就是说，一个线程中的缓存还没来的急写入内存，此时有可能在内存中的变量被其他线程读取了。
• 解决这个问题可以：1）通过在总线加LOCK#锁的方式；2）通过缓存一致性协议
• 第一种方式效率低下，很难实现多线程；第二种方式有一个著名MSI协议，就是指当缓存写入内存之后，会向其他线程发出信号，共享变量数值已变，如果需要的话，需要重新更新。
  

2.并发编程的三个概念

• 原子性:一组操作要么全部执行成功，要么全部执行失败，不存在部分成功，部分失败的情况
• 可见性：一个线程对共享变量在缓存中已经更改，但是还没有来得及写入内存，此时又有一个线程访问了该变量，那么就会出现数据不一致
• 有序性：各个语句的执行其实不一定按照从上到下的顺序，但是最后个结果一定和按从上到下执行的结果一致，因为如果语句不相干，先执行哪个后执行哪个无所谓，但是语句相干，就会按照从上到下的正常顺序。

3.Java中的内存模型

• 与计算机的内存模型相似，也会有三大特性
• 原子性，这个特性，可以通过synchronnized和lock来保证
• 可见性，Java通过violate来保证，如果共享变量是有violate来修饰那么就是保证，如果改变了它的值就能保证绝对会写入内存之后，别的线程才会调用。
• 有序性，Java中存在happens-before原则来保证有序性，如果两条语句通过该原则仍然不能推断先后执行的先后顺序，那么这两个语句是不是有序的，谁先执行都说不准。
• 程序次序规则：一个线程内，按照代码顺序，书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作
• （1）程序次序规则：一个线程内，按照代码顺序，书写在前面的操作先行发生于书写在后面的操作
• （2）锁定规则：一个unLock操作先行发生于后面对同一个锁额lock操作
• （3）volatile变量规则：对一个变量的写操作先行发生于后面对这个变量的读操作
• （4）传递规则：如果操作A先行发生于操作B，而操作B又先行发生于操作C，则可以得出操作A先行发生于操作C
• （5）线程启动规则：Thread对象的start()方法先行发生于此线程的每个一个动作
• （6）线程中断规则：对线程interrupt()方法的调用先行发生于被中断线程的代码检测到中断事件的发生
• （7）线程终结规则：线程中所有的操作都先行发生于线程的终止检测，我们可以通过Thread.join()方法结束、Thread.isAlive()的返回值手段检测到线程已经终止执行
• （8）对象终结规则：一个对象的初始化完成先行发生于他的finalize()方法的开始

4.下面我们举个例子

package com.ruigege.threadFoundation1;

public class TestViolate {
	
	public volatile int inc =1;
	
	
	public static void main(String[] args) {
		TestViolate test = new TestViolate();
	
		for(int i=0;i<10;i++) {
			//创建十个线程，对inc进行自增操作
			Thread thread = new Thread(new Runnable() {
				@Override
				public void run() {
					for(int j=0;j<10000;j++) {
						test.inc++;
					}
				}
			});
			thread.start();
		}
		
		while(Thread.activeCount()>1) {
			Thread.yield();//如果存在还没有结束的线程，就需要尽量让出CPU供它们运行
		}
		System.out.println(test.inc);
	}
	
}

• 我们将这段代码运行三次
  
  
  
• 这结果和我们预想的不一样，为什么呢？下次再说

二、源码：

• 所在包：com.ruigege.ThreadFoundation1
• https://github.com/ruigege66/ConcurrentJava
• CSDN：https://blog.csdn.net/weixin_44630050
• 博客园：https://www.cnblogs.com/ruigege0000/
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