转载:http://bianbian.sunshow.net/index.php/technology/88.html
恐怕比较一下volatile和synchronized的不同是最容易解释清楚的。volatile是变量修饰符,而synchronized则作用于一段代码或方法;看如下三句get代码:
java 代码
- int i1; int geti1() {return i1;}
- volatile int i2; int geti2() {return i2;}
- int i3; synchronized int geti3() {return i3;}
geti1()得到存储在当前线程中i1的数值。多个线程有多个i1变量拷贝,而且这些i1之间可以互不相同。换句话说,另一个线程可能已经改变了它线程内的i1值,而这个值可以和当前线程中的i1值不相同。事实上,Java有个思想叫“主”内存区域,这里存放了变量目前的“准确值”。每个线程可以有它自己的变量拷贝,而这个变量拷贝值可以和“主”内存区域里存放的不同。因此实际上存在一种可能:“主”内存区域里的i1值是1,线程1里的i1值是2,线程2里的i1值是3——这在线程1和线程2都改变了它们各自的i1值,而且这个改变还没来得及传递给“主”内存区域或其他线程时就会发生。
而geti2()得到的是“主”内存区域的i2数值。用volatile修饰后的变量不允许有不同于“主”内存区域的变量拷贝。换句话说,一个变量经volatile修饰后在所有线程中必须是同步的;任何线程中改变了它的值,所有其他线程立即获取到了相同的值。理所当然的,volatile修饰的变量存取时比一般变量消耗的资源要多一点,因为线程有它自己的变量拷贝更为高效。
既然volatile关键字已经实现了线程间数据同步,又要synchronized干什么呢?呵呵,它们之间有两点不同。首先,synchronized获得并释放监视器——如果两个线程使用了同一个对象锁,监视器能强制保证代码块同时只被一个线程所执行——这是众所周知的事实。但是,synchronized也同步内存:事实上,synchronized在“主”内存区域同步整个线程的内存。因此,执行geti3()方法做了如下几步:
1. 线程请求获得监视this对象的对象锁(假设未被锁,否则线程等待直到锁释放)
2. 线程内存的数据被消除,从“主”内存区域中读入(Java虚拟机能优化此步。。。[后面的不知道怎么表达,汗])
3. 代码块被执行
4. 对于变量的任何改变现在可以安全地写到“主”内存区域中(不过geti3()方法不会改变变量值)
5. 线程释放监视this对象的对象锁
因此volatile只是在线程内存和“主”内存间同步某个变量的值,而synchronized通过锁定和解锁某个监视器同步所有变量的值。显然synchronized要比volatile消耗更多资源。
附英文原文:
What does volatile do?
This is probably best explained by comparing the effects that volatile and synchronized have on a method. volatile is a field modifier, while synchronized modifies code blocks and methods. So we can specify three variations of a simple accessor using those two keywords:
- int i1; int geti1() {return i1;}
- volatile int i2; int geti2() {return i2;}
- int i3; synchronized int geti3() {return i3;}
geti1() accesses the value currently stored in i1 in the current thread. Threads can have local copies of variables, and the data does not have to be the same as the data held in other threads. In particular, another thread may have updated i1 in it’s thread, but the value in the current thread could be different from that updated value. In fact Java has the idea of a “main” memory, and this is the memory that holds the current “correct” value for variables. Threads can have their own copy of data for variables, and the thread copy can be different from the “main” memory. So in fact, it is possible for the “main” memory to have a value of 1 for i1, for thread1 to have a value of 2 for i1 and for thread2 to have a value of 3 for i1 if thread1 and thread2 have both updated i1 but those updated value has not yet been propagated to “main” memory or other threads.
On the other hand, geti2() effectively accesses the value of i2 from “main” memory. A volatile variable is not allowed to have a local copy of a variable that is different from the value currently held in “main” memory. Effectively, a variable declared volatile must have it’s data synchronized across all threads, so that whenever you access or update the variable in any thread, all other threads immediately see the same value. Of course, it is likely that volatile variables have a higher access and update overhead than “plain” variables, since the reason threads can have their own copy of data is for better efficiency.
Well if volatile already synchronizes data across threads, what is synchronized for? Well there are two differences. Firstly synchronized obtains and releases locks on monitors which can force only one thread at a time to execute a code block, if both threads use the same monitor (effectively the same object lock). That’s the fairly well known aspect to synchronized. But synchronized also synchronizes memory. In fact synchronized synchronizes the whole of thread memory with “main” memory. So executing geti3() does the following:
1. The thread acquires the lock on the monitor for object this (assuming the monitor is unlocked, otherwise the thread waits until the monitor is unlocked).
2. The thread memory flushes all its variables, i.e. it has all of its variables effectively read from “main” memory (JVMs can use dirty sets to optimize this so that only “dirty” variables are flushed, but conceptually this is the same. See section 17.9 of the Java language specification).
3. The code block is executed (in this case setting the return value to the current value of i3, which may have just been reset from “main” memory).
4. (Any changes to variables would normally now be written out to “main” memory, but for geti3() we have no changes.)
5. The thread releases the lock on the monitor for object this.
So where volatile only synchronizes the value of one variable between thread memory and “main” memory, synchronized synchronizes the value of all variables between thread memory and “main” memory, and locks and releases a monitor to boot. Clearly synchronized is likely to have more overhead than volatile.
分享到:
相关推荐
本篇文章将深入探讨volatile关键字的作用,并结合GD32F303单片机的使用场景,来阐述它在实际开发中的应用。 首先,volatile关键字是C/C++语言中的一个修饰符,它的主要功能是告诉编译器,该变量的值可能会在编译器...
java volatile 关键字实战java volatile 关键字实战java volatile 关键字实战java volatile 关键字实战java volatile 关键字实战java volatile 关键字实战java volatile 关键字实战java volatile 关键字实战java ...
使用`volatile`关键字可以确保在多个线程试图初始化同一个对象时,能够正确地处理可见性和有序性问题。 总结来说,`volatile`关键字是Java并发编程中一个非常重要的概念。它不仅解决了多线程环境下的可见性问题,还...
一般来说,volatile用在如下的几个地方: 1、中断服务程序中修改的供其它程序检测的变量需要加volatile; 2、多任务环境下各任务间共享的标志应该加volatile; 3、存储器映射的硬件寄存器通常也要加volatile说明,...
本文将详细探讨volatile关键字的工作原理、使用场景以及如何在实际开发中正确使用volatile。 volatile关键字是Java并发编程中一个重要的工具,它通过确保变量的可见性和禁止指令重排序来提高程序的并发性能。然而,...
"Java中的Volatile关键字详解" Java中的Volatile关键字详解是Java中的一种关键字,用于保证线程之间的可见性、原子性和有序性。下面是对Java中的Volatile关键字详解的知识点总结: 一、基本概念 1. 可见性:可见...
此外,`volatile`关键字的使用需要谨慎,过度使用可能会导致性能下降,因为它阻止了编译器的优化。只有在确实需要处理可能由非程序控制因素更改的变量时,才应该使用`volatile`。在大多数情况下,使用线程安全的数据...
深入理解volatile关键字 volatile关键字是Java语言的高级特性,它可以保证可见性和禁止指令重排序,但是要弄清楚...在使用volatile关键字时,需要遵守相关的规则,并且需要弄清楚Java内存模型,以免出现不必要的错误。
以前我们说过在一些简单的例子中,比如为一个字段赋值或递增该字段,我们需要对线程进行同步,虽然lock可以满足我们的需要,但是一个竞争锁一定会导致阻塞,然后忍受线程上下文切换和调度的开销,在一些高并发和性能...
C++中volatile关键字及常见的误解总结 C++中的volatile关键字是一种类型修饰符,用来修饰变量,表示该变量可以被某些编译器未知的因素更改,比如操作系统、硬件或者其它线程等。 volatile关键字的主要作用是提供对...
java volatile 关键字 学习
java语言的volatile教程,java语言的volatile关键字到底怎么用
使用反汇编查看汇编层面对字节码,可以看到volatile关键字做了什么。在JVM中,volatile关键字会在汇编层面上生成一个Lock前缀的指令,这个指令将会锁定缓存行,从而保证变量在多线程之间的可见性。 四、volatile...
### AVR-GCC 中如何使用 `volatile` 关键字 #### 1. `volatile` 关键字的基本概念 在编程语言中,尤其是C/C++中,`volatile` 是一个类型限定符,用来修饰变量,告知编译器该变量的值可能会在编译器未监控的情况下...
Java 线程 volatile 关键字详解 Java™ 语言包含两种内在的同步机制:同步块(或方法)和 volatile 变量。volatile 变量的同步性较差,但它有时更简单并且开销更低。volatile 变量可以被看作是一种 “程度较轻的 ...
`static` 关键字有两层含义:一是用于局部变量,表示该变量只在声明它的函数或代码块内部存在,并且在每次调用该函数时保持其值;二是用于全局变量,表示该变量在程序的整个生命周期内只有一份拷贝,而不是每个函数...
Java并发编程中,volatile关键字扮演着重要的角色,它是一种轻量级的同步机制,与synchronized相比,volatile在性能上更优,因为它不会导致线程阻塞。在深入理解volatile的关键特性之前,我们需要先了解Java内存模型...
Java中的`volatile`关键字是多线程编程中的一个重要概念,它的主要作用是确保共享变量的可见性和禁止指令重排序。本文将深入探讨`volatile`的关键特性、工作原理以及使用注意事项。 1. 可见性: `volatile`关键字...
在Java编程中,volatile关键字是一个至关重要的概念,尤其在多线程环境下,理解并正确使用volatile是面试时必不可少的知识点。volatile被视为synchronized的一种轻量级实现,但两者在特性上存在显著差异。 首先,...
内存栅栏和volatile关键字在多线程编程中扮演着至关重要的角色,它们是确保线程安全和正确数据同步的关键机制。本文将深入探讨这两个概念,以及它们如何在.NET环境中工作。 首先,我们要理解的是,现代计算机为了...