Java并发编程(5):volatile变量修饰符—意料之外的问题(含代码)
volatile用处说明
在JDK1.2之前,Java的内存模型实现总是从主存(即共享内存)读取变量,是不需要进行特别的注意的。而随着JVM的成熟和优化,现在在多线程环境下volatile关键字的使用变得非常重要。
示例程序
下面给出一段代码,通过其运行结果来说明使用关键字volatile产生的差异,但实际上遇到了意料之外的问题:
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
|
public class Volatile extends Object implements Runnable {
//value变量没有被标记为volatile
private int value;
//missedIt变量被标记为volatile
private volatile boolean missedIt;
//creationTime不需要声明为volatile,因为代码执行中它没有发生变化
private long creationTime;
public Volatile() {
value = 10 ;
missedIt = false ;
//获取当前时间,亦即调用Volatile构造函数时的时间
creationTime = System.currentTimeMillis();
}
public void run() {
print( "entering run()" );
//循环检查value的值是否不同
while ( value < 20 ) {
//如果missedIt的值被修改为true,则通过break退出循环
if ( missedIt ) {
//进入同步代码块前,将value的值赋给currValue
int currValue = value;
//在一个任意对象上执行同步语句,目的是为了让该线程在进入和离开同步代码块时,
//将该线程中的所有变量的私有拷贝与共享内存中的原始值进行比较,
//从而发现没有用volatile标记的变量所发生的变化
Object lock = new Object();
synchronized ( lock ) {
//不做任何事
}
//离开同步代码块后,将此时value的值赋给valueAfterSync
int valueAfterSync = value;
print( "in run() - see value=" + currValue + ", but rumor has it that it changed!" );
print( "in run() - valueAfterSync=" + valueAfterSync);
break ;
}
}
print( "leaving run()" );
}
public void workMethod() throws InterruptedException {
print( "entering workMethod()" );
print( "in workMethod() - about to sleep for 2 seconds" );
Thread.sleep( 2000 );
//仅在此改变value的值
value = 50 ;
print( "in workMethod() - just set value=" + value);
print( "in workMethod() - about to sleep for 5 seconds" );
Thread.sleep( 5000 );
//仅在此改变missedIt的值
missedIt = true ;
print( "in workMethod() - just set missedIt=" + missedIt);
print( "in workMethod() - about to sleep for 3 seconds" );
Thread.sleep( 3000 );
print( "leaving workMethod()" );
}
/*
*该方法的功能是在要打印的msg信息前打印出程序执行到此所化去的时间,以及打印msg的代码所在的线程
*/
private void print(String msg) {
//使用java.text包的功能,可以简化这个方法,但是这里没有利用这一点
long interval = System.currentTimeMillis() - creationTime;
String tmpStr = " " + ( interval / 1000.0 ) + "000" ;
int pos = tmpStr.indexOf( "." );
String secStr = tmpStr.substring(pos - 2 , pos + 4 );
String nameStr = " " + Thread.currentThread().getName();
nameStr = nameStr.substring(nameStr.length() - 8 , nameStr.length());
System.out.println(secStr + " " + nameStr + ": " + msg);
}
public static void main(String[] args) {
try {
//通过该构造函数可以获取实时时钟的当前时间
Volatile vol = new Volatile();
//稍停100ms,以让实时时钟稍稍超前获取时间,使print()中创建的消息打印的时间值大于0
Thread.sleep( 100 );
Thread t = new Thread(vol);
t.start();
//休眠100ms,让刚刚启动的线程有时间运行
Thread.sleep( 100 );
//workMethod方法在main线程中运行
vol.workMethod();
} catch ( InterruptedException x ) {
System.err.println( "one of the sleeps was interrupted" );
}
}
}
|
按照以上的理论来分析,由于value变量不是volatile的,因此它在main线程中的改变不会被Thread-0线程(在main线程中新开启的线程)马上看到,因此Thread-0线程中的while循环不会直接退出,它会继续判断missedIt的值,由于missedIt是volatile的,当main线程中改变了missedIt时,Thread-0线程会立即看到该变化,那么if语句中的代码便得到了执行的机会,由于此时Thread-0依然没有看到value值的变化,因此,currValue的值为10,继续向下执行,进入同步代码块,因为进入前后要将该线程内的变量值与共享内存中的原始值对比,进行校准,因此离开同步代码块后,Thread-0便会察觉到value的值变为了50,那么后面的valueAfterSync的值便为50,最后从break跳出循环,结束Thread-0线程。
意料之外的问题
但实际的执行结果如下:
从结果中可以看出,Thread-0线程并没有进入while循环,说明Thread-0线程在value的值发生变化后,missedIt的值发生变化前,便察觉到了value值的变化,从而退出了while循环。这与理论上的分析不符,我便尝试注释掉value值发生改变与missedIt值发生改变之间的线程休眠代码Thread.sleep(5000),以确保Thread-0线程在missedIt的值发生改变前,没有时间察觉到value值的变化。但执行的结果与上面大同小异(可能有一两行顺序不同,但依然不会打印出if语句中的输出信息)。
问题分析
在JDK1.7~JDK1.3之间的版本上输出结果与上面基本大同小异,只有在JDK1.2上才得到了预期的结果,即Thread-0线程中的while循环是从if语句中退出的,这说明Thread-0线程没有及时察觉到value值的变化。
这里需要注意:volatile是针对JIT带来的优化,因此JDK1.2以前的版本基本不用考虑,另外,在JDK1.3.1开始,开始运用HotSpot虚拟机,用来代替JIT。因此,是不是HotSpot的问题呢?这里需要再补充一点:
JIT或HotSpot编译器在server模式和client模式编译不同,server模式为了使线程运行更快,如果其中一个线程更改了变量boolean flag 的值,那么另外一个线程会看不到,因为另外一个线程为了使得运行更快所以从寄存器或者本地cache中取值,而不是从内存中取值,那么使用volatile后,就告诉不论是什么线程,被volatile修饰的变量都要从内存中取值。《内存栅栏》
但看了这个帖子http://segmentfault.com/q/1010000000147713(也有人遇到同样的问题了)说,尝试了HotSpot的server和client两种模式,以及JDK1.3的classic,都没有效果,只有JDK1.2才能得到预期的结果。
哎!看来自己知识还是比较匮乏,看了下网友给出的答案,对于非volatile修饰的变量,尽管jvm的优化,会导致变量的可见性问题,但这种可见性的问题也只是在短时间内高并发的情况下发生,CPU执行时会很快刷新Cache,一般的情况下很难出现,而且出现这种问题是不可预测的,与jvm, 机器配置环境等都有关。
姑且先这么理解吧!一点点积累。。。
正确的分析在这里:http://blog.csdn.net/ns_code/article/details/17382679
这里附上分析结果时参考的帖子及文章
http://segmentfault.com/q/1010000000147713
http://www.iteye.com/problems/98213
http://www.oldcaptain.cc/articles/2013/08/21/1377092100971.html
from: http://www.importnew.com/20566.html
原文出处: 兰亭风雨
Java并发编程(5):volatile变量修饰符—意料之外的问题(含代码)相关推荐
- 【Java并发编程:volatile关键字之解析】
Java并发编程:volatile关键字解析 - Matrix海子 - 博客园 在Java 5之前,volatile是一个备受争议的关键字:因为在程序中使用它往往会导致出人意料的结果.在Java 5之 ...
- Java并发编程:volatile关键字解析(转载)
转自https://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920373.html Java并发编程:volatile关键字解析 Java并发编程:volatile关键字解析 v ...
- 转载:Java并发编程:volatile关键字解析
看到一篇写的很细致的文章,感谢作者 作者:Matrix海子 出处:http://www.cnblogs.com/dolphin0520/ 本博客中未标明转载的文章归作者Matrix海子和博客园共有,欢 ...
- 理解Java并发编程:volatile关键字解析
文章目录 volatile关键字作用详解 原子/可见/有序 happen-before原则 volatile的作用 volatile的原理 volatile关键字作用详解 讲到Java中的volati ...
- Java并发编程实战——volatile
引言 Java 语言提供了一种弱同步机制--volatile 变量.它的作用是确保将变量的更新操作通知到其他线程. 当把变量声明为volatile后,编译器和运行时都会注意到这个变量是共享的,因此不会 ...
- Java并发编程:volatile关键字解析
volatile这个关键字可能很多朋友都听说过,或许也都用过.在Java 5之前,它是一个备受争议的关键字,因为在程序中使用它往往会导致出人意料的结果.在Java 5之后,volatile关键字 ...
- Java并发编程中volatile实现过程详细解析
2019独角兽企业重金招聘Python工程师标准>>> 首先并发编程有三大特性: 可见性,有序性,原子性.volatile关键字实现了前面两个特性.那么它是如何实现这两个特性的呢? ...
- Java实战应用50篇(一)-Java并发编程:volatile关键字解析
前言 volatile这个关键字可能很多朋友都听说过,或许也都用过.在Java 5之前,它是一个备受争议的关键字,因为在程序中使用它往往会导致出人意料的结果.在Java 5之后,volatile关键字 ...
- Java并发编程之volatile变量
volatile提供了弱同步机制,用来确保将变量更新通知到其它线程.volatile变量不会被缓存在寄存器中或者对其它处理器不可见的地方,因此在读取volatile变量时总会返回最新写入的值.可以想象 ...
最新文章
- CentOS RPM安装MySQL 5.6修改默认密码
- 编写高质量JavaScript代码的基本技巧
- 抓包工具Charles简单使用介绍(可抓取Android中app的请求)
- 红旗桌面版本最新运用要领和成果解答100例-7
- phpstudy2018 安装xdebug扩展
- js模版引擎handlebars.js实用教程——with-终极this应用
- 图像分割-二阶导数零交叉点的含义
- Java 静态变量和静态方法
- 设计干货素材|UI设计中的插画模板,便于应用的好素材!
- 华为主导 5G 入网之争?
- web自动化测试python+selenium学习总结----selenium安装、浏览器驱动下载
- php留言板验证验证码,留言板7 图形验证码
- 奥维怎么记录沿线轨迹_奥维互动地图怎么绘制路线
- 一个很简单很简单的静态网页(附源代码)HTML+CSS
- 【latex论文】IEEE论文模板的使用教程
- python分词、词频统计以及根据词频绘制词云
- FDDB数据集标注文件:椭圆转换矩形
- photoshop---压缩图片大小/给人物换衣服
- R语言ggplot2可视化在轴标签中添加上标(Superscript)和下标(subscript)实战
- setex php,python redis setex可以设value为list或者其他数据结构吗?
热门文章
- 【未来可能用到】关于模型的100个问答-part2
- TensorFlow损失函数(loss function) 2017-08-14 11:32 125人阅读 评论(0) 收藏 举报 分类: 深度学习及TensorFlow实现(10) 版权声明:
- 关于数据科学,书上不曾提及的三点经验
- 信用卡葵花宝典笔记(一)
- Java Review - 并发编程_原子操作类原理剖析
- Elasticsearch-03 CentOS7 / Windows上部署Elasticsearch5.6.16集群模式
- Spring Cloud【Finchley】-16 Zuul的路由配置
- Oracle-内存管理解读
- Imageloader8-压缩图片
- 计算机导论第一章试题及答案,计算机导论第一章试题