java如何彻底理解volatile(java关键字volatile三种用法)

很多新手对于如何理解JavaVolatile关键词不是很清楚。为了帮助大家解决这个问题，下面小编就为大家详细讲解一下。需要的人可以从中学习，希望你能有所收获。

正文

在谈论Volatile之前，我们先来回顾一下Java内存模型的三个要素：原子性、可见性和有序性，这是我们经常提到的并发编程的三个要素。

并发编程的三要素

1.原子性

和数据库事务中的原子性一样，满足原子性特征的操作是不能中断的，要么所有操作都成功，要么所有操作都失败。

只有简单的读取和赋值(数字必须赋给变量，变量之间的赋值不是原子操作)才是原子操作。

比如：

I=2；j=I；我；I=I 1；

在以上四个操作中，i=2是读操作，必须是原子操作。如果你认为这是原子操作。其实分为两步。一种是读取I的值，然后赋给j，这是两步操作，不是原子操作。I和i=i 1实际上是等价的。读取I的值，加1，然后写回主存。这是一个三步走的操作。

因此，在上面的例子中，最终值可能会有很多情况，只是因为原子性无法得到满足。

非原子操作会有线程安全问题，所以我们需要用同步化技术把它变成原子操作。java的并发包提供了一些原子类，比如AtomicInteger、AtomicLong等。

00-1010当多个线程访问同一个共享变量时，如果一个线程修改了这个共享变量的值，其他线程可以立即获得修改后的值。

00-1010编译器和处理器会对指令序列进行重新排序，以优化程序性能，也就是说，您编写的代码序列与您最终执行的指令序列不一致。但是，重排序过程不会影响单线程程序的执行，反而会影响多线程并发执行的正确性。

2.可见性

Volatile是Java语言的类型修饰符。一旦共享变量(类的成员变量和类的静态成员变量)被Volatile修改，它就有两层语义：

1.确保多线程下的可见性。

2.禁止对指令进行重新排序(即保证顺序)。

在这里，我们需要注意一个问题。挥发只能让他修饰的内容看得见、有条不紊。Volatile只能保证单个读/写的原子性，我这个操作不能保证原子性。

3.有序性

**Java内存模型(JMM)**是一个抽象的概念，实际上并不存在。它描述了一套规则或规范。通过这组规范，定义了程序中各种变量(包括实例字段、静态字段和构成数组对象的元素)的访问方法。

尽量屏蔽各种硬件和操作系统之间的内存访问差异，让Java程序在各种平台下都能达到一致的内存访问效果。

Java内存模型规定，所有变量都存储在主内存,每个线程都有自己的工作记忆。线程的工作内存保存着线程中使用的变量的主内存副本。线程对变量的所有操作都必须在工作内存中进行，而不是直接读写主内存。不同的线程不能直接访问对方工作内存中的变量，线程之间的变量传递需要自己的工作内存和主内存之间的数据同步。

主存主要存储Java实例对象，线程创建的所有实例对象都存储在主存中，不管实例对象是方法中的成员变量还是局部变量(也叫局部变量)，当然也包括共享类信息、常量和静态变量。因为它是一个共享数据区，所以多个线程在访问同一个变量时可能会发现线程安全问题。

工作内存每个线程都有自己的工作内存(工作内存，也称为本地内存，可以与前面提到的处理器缓存进行比较)。线程的工作内存在线程使用的变量的主内存中保存共享变量的副本。

工作记忆是JMM的一个抽象概念，并不真正存在。它涵盖了高速缓存、写缓冲区、寄存器以及其他硬件和编译器优化。

存储当前方法的所有局部变量信息(工作内存在主内存中存储变量的副本)。每个线程只能访问自己的工作内存，也就是说，线程中的局部变量对其他线程是不可见的。即使两个线程正在执行同一段代码，它们也会在自己的工作内存中创建属于当前线程的本地变量，包括字节码行号指示符和相关的Native方法信息。

Volatile

Volatile 保证内存可见性

Java Volatile关键字如何理解">

主内存和工作内存之间的交互有具体的交互协议，JMM定义了 八种操作 来完成，这八种操作是 原子的 、 不可再分的 ，它们分别是：lock，unlock，read，load，use，assign，store，write。

其中，lock , unlock , read , write 作用于主内存； load ,use , assign , store 作用于工作内存。

(1) lock

将主内存中的变量锁定，为一个线程所独占。

(2) unclock

将lock加的锁定解除，此时其它的线程可以有机会访问此变量。

(3) read

将主内存中的变量值读到工作内存当中。

(4) load

将read读取的值保存到工作内存中的变量副本中。

(5) use

将值传递给线程的代码执行引擎。

(6) assign

将执行引擎处理返回的值重新赋值给变量副本。

(7) store

将变量副本的值存储到主内存中。

(8) write

将 store 存储的值写入到主内存的共享变量当中。

• 从主存复制变量到当前工作内存（read and load）

• 执行代码，改变共享变量值 （use and assign）

• 用工作内存数据刷新主存相关内容 （store and write）

指令规则

• read 和 load、store 和 write 必须成对出现。

• assign 操作，工作内存变量改变后必须刷回主内存。

• 同一时间只能运行一个线程对变量进行 lock，当前线程 lock 可重入，unlock 次数必须等于 lock 的次数，该变量才能解锁。

• 对一个变量 lock 后，会清空该线程工作内存变量的值，重新执行 load 或者 assign 操作初始化工作内存中变量的值。

• unlock 前，必须将变量同步到主内存（ store/write 操作）。

Volatile源码案例

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