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在Java内存模型中,有main memory,每个线程也有自己的memory (例如寄存器)。为了性能,一个线程会在自己的memory中保持要访问的变量的副本。这样就会出现同一个变量在某个瞬间,在一个线程的memory中的值可能与另外一个线程memory中的值,或者main memory中的值不一致的情况。
一个变量声明为volatile,就意味着这个变量是随时会被其他线程修改的,因此不能将它cache在线程memory中。以下例子展现了volatile的作用:
Volatile一般情况下不能代替sychronized,因为volatile不能保证操作的原子性,即使只是i++,实际上也是由多个原子操作组成:read i; inc; write i,假如多个线程同时执行i++,volatile只能保证他们操作的i是同一块内存,但依然可能出现写入脏数据的情况。如果配合Java 5增加的atomic wrapper classes,对它们的increase之类的操作就不需要sychronized。
Reference:
http://www.javamex.com/tutorials/synchronization_volatile.shtml
http://www.javamex.com/tutorials/synchronization_volatile_java_5.shtml
http://www.ibm.com/developerworks/cn/java/j-jtp06197.html
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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:
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。
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volatile关键字相信了解Java多线程的读者都很清楚它的作用。volatile关键字用于声明简单类型变量,如int、float、 boolean等数据类型。如果这些简单数据类型声明为volatile,对它们的操作就会变成原子级别的。但这有一定的限制。例如,下面的例子中的n就不是原子级别的:
n = n + 1 ;
n ++ ;
如果要想使这种情况变成原子操作,需要使用synchronized关键字,如上的代码可以改成如下的形式: