记一次多线程下使用while出现的问题

问题概要

我在研究volatile关键字应用场景的时候，无意中发现了while在多线程情况下出现了“非正常输出“的情况。

问题分析

这段代码的意义是创建两个线程，分别执行test1()方法和test2()方法，其中标识全局变量（也就是两个线程共享的变量）flag初始化为false;为了使步骤更加清晰可见，我将test1()的初始化分为5步，在test1()也就是线程1要执行的方法结尾将flag标识为true;那么线程二若是捕捉到主内存中的flag由false变为true，while循环体中内容应该会被执行，可是结果是while中内容并没有被执行。

@Slf4j
public class VolatileExample3 {
	
	volatile boolean flag=false;//定义初始化标识
	public  void test1() {
		log.info("-----线程1开始执行-----");
		for (int i=0;i<5;i++) {
			try {
				Thread.sleep(1000);
				log.info("test1初始化任务第"+i+"步已完成...");
			} catch (InterruptedException e) {
				// TODO Auto-generated catch block
				e.printStackTrace();
			}
		}
		flag = true;
		log.info("初始化全部完成，flag变量已更改！");
	}
	
	public  void test2() {
		log.info("-----线程2开始执行-----");
		while(flag) {
			 log.info("test2()方法执行完毕！"); 
			 break; 
		}
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		VolatileExample3 ve = new VolatileExample3();
		ExecutorService executorService =Executors.newCachedThreadPool();
		//线程1创建
		executorService.execute(()->{
			ve.test1();
		});
		//线程2创建
		executorService.execute(()->{
			ve.test2();
		});
	}
}

结果test2()的while中内容最终没有被执行：

我怀疑线程二没有捕捉到flag在主内存中的变化，当我将test2()方法改成以下死循环，不停的给我打印flag值时：

public  void test2() {
		log.info("-----线程2开始执行-----");
		while(true) {
			log.info("flag:{}",flag);
		}
	}

结果flag居然可以被捕捉到由false变为true，这说明线程一确实将自己工作内存的副本变量flag刷新到了主内存，并且线程2也更新了自己工作内存的值，而且我加了关键字volatile，当线程一更改了flag变量值，线程二应该马上就能看到修改后的值:

说明flag确实是变化了的，那就奇了怪了，为什么直接写while(flag)却不能由条件不成立到条件成立呢？

事实证明我是想多了，当我在while前后打出输出语句，如下：

public  void test2() {
		log.info("start");
		while(flag) {
			log.info("test2()方法执行完毕！");
		}
		log.info("end");
	}

结果end居然执行了，突然想起来首次运行条件flag为false，那一定不走循环体，直接输出end，线程整个过程都结束了还谈什么循环：

 INFO [pool-1-thread-2] - start
 INFO [pool-1-thread-1] - -----线程1开始执行-----
 INFO [pool-1-thread-2] - end
 INFO [pool-1-thread-1] - test1初始化任务第0步已完成...
 INFO [pool-1-thread-1] - test1初始化任务第1步已完成...
 INFO [pool-1-thread-1] - test1初始化任务第2步已完成...
 INFO [pool-1-thread-1] - test1初始化任务第3步已完成...
 INFO [pool-1-thread-1] - test1初始化任务第4步已完成...
 INFO [pool-1-thread-1] - 初始化全部完成，flag变量已更改！

日常用法应该是这样：

public  void test2() {		
		  log.info("-----线程2开始执行-----"); 
		  while(!flag) {
		  log.info("test2()方法等待flag变化中~"); 
		  } 
		  log.info("test2()方法执行完毕！");
	}

结果：

 ......
 INFO [pool-1-thread-2] - test2()方法等待flag变化中~
 INFO [pool-1-thread-2] - test2()方法等待flag变化中~
 INFO [pool-1-thread-2] - test2()方法等待flag变化中~
 INFO [pool-1-thread-2] - test2()方法等待flag变化中~
 INFO [pool-1-thread-1] - test1初始化任务第4步已完成...
 INFO [pool-1-thread-1] - 初始化全部完成，flag变量已更改！
 INFO [pool-1-thread-2] - test2()方法等待flag变化中~
 INFO [pool-1-thread-2] - test2()方法执行完毕！

看来基础还是需要巩固的啊。