多线程编程 实战篇秘籍 (二)

volatile 变量

volatile 是用来保证[内存同步]的关键字,内存同步是说在某个线程中修改某实例字段能够及时地
更新到主存储区,而某线程如果需要引用该字段也能及时地从主存储区中得到最新的数据.

简单说它是当前线程的工作存储区和主存储区对某字段的及时同步,所以我们说它是[内存同步],但它
不是线程同步.

也就是说,一个线程对 volatile字段进行更新时,它只会把更新后的值及时地同步到主存储区,而并不
保证其它线程中该字段的值得到及时更新.(不过其它线程如果要对该字段访问的话还会及时从主存储
区COPY的).

因为只保证当前线程中对volatile字段的更新会及时与主存储区同步,所以volatile并不能达到同步的
功能.比如线程A和B最初的 volatile int x = 10;当线程A奖x +1后,线程A的工作存储区的x和主工作存
储区的x都为11,但这时线程B中的x仍然为10,只有当线程B需要访问x时才会从主存储区中COPY x的值使
x为11.

所以 volatile 关键字并不能保证多个线程同时对主存储区字段的"同步".只有在某种条件下,最合适的
情况就是只有某一线程修改某一变量后,其它线程只是对其进行引用而不再更新.比如我们设置的线程
退出标记.
volatile boolean exit = false;

这样的变量用于在所有线程中判断是否退出,其中任何一个线程修改为true后,会及时更新主存储区中
该变量的值,而其它线程也能及时获取到该值的变化而及时地结束自己的工作.

volatile 可以保证 double和long操作是原子操作.

原子操作(atomic)是指对变量从主存储COPY到线程工作存储区时,经及从线程的工作存储区写回到主存储
区时,不会因为其它线程的同时操作而改变变量的值.

对于普通变量,double和long在设计的时候并不是原子型操作,也就是对地这两种变量的上述操作在一定情
况下可能会因为其它线程而覆盖我们的操作.那么volatile可以保证double和long象int一样的atomic操作.

另外,从JSR133以后,由于对JAVA内存模型进行的修复,volatile 变量有了更大的作用.

对于前面讨论的比检锁问题,如果(这里只是假设,事实上我们不会这样做,后面说原因)我们对instance(obj)变量声明为

volatile 的,那么在第一个线程初始化后,如果线程a中的Date d是可访问的,那么对于线程B中也是可见的.也就是说它修补了双验锁的缺陷,使JAVA的双检锁不再存在陷井.

那么真的这么简单地就修补了这个陷井吗?从理论上说,是的.jmm在JDK1.5以后保证做到如果instance是volatile 的那么双

检锁就能正确工作。

但实际上，这样做已经没有意义。因为在JDK1.5以后DCL已经没有存在的必要，DCL存在背景是在JDK1.5以前无竞争同步的极低性能和缓慢的JVM启动下多线程并发访问instance的机会很大（如果JVM启动很快,instance构造到快得让其它线和没有机会捕捉到不可见性的发生），在JDK1.5以后这样的优化性能几乎可以忽略。而在JDK1.5之前它又不能保证正确性。所以DCL已经没有什么意义了。一个更好的模型见我的深入研究DCL一文。