/**
* @author cenkailun
* @Date 9/5/17
* @Time 20:23
*/
public class ConcurrentAddWithVolatile implements Runnable {
private static ConcurrentAddWithVolatile instance = new ConcurrentAddWithVolatile();
private static volatile int i = 0;
public static void increase() {
i++;
}
public void run() {
for (int j = 0; j < 1000000; j++) {
i++;
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(instance,"線程1");
Thread t2 = new Thread(instance, "線程2");
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
System.out.println(i);
}
}
如上述代碼所示，如果說兩個線程是正確的併發執行的話,最後得到的結果應該是2000000，但結果往往是小於2000000。那麼這是爲什麼呢？
經過閱讀書籍，可以得知，i++的這個操作，其實是要分成3步。
1. 讀取i的當前值到操作棧
2. 對i的當前值+1
3. 寫回i+1後的值經過了上述3步，才完成了i++ 的這個操作，volatile保證了寫回內存後，i的最新值能夠被其他線程獲取，但i++的這三個動作不是一個整體，即不是原子操作，是可以被拆開的。
比如，線程1和2同時讀取了i爲0,並各自在自己的線程中計算得到i=1，先後寫入這個i的值，導致雖然i++被執行了兩次，但是實際i的值只增加了1。
如果要解決這個問題，就要保證多個線程在對i進行++ 這個操作時完全同步，即i++的這三步是一起完成的，當線程1在寫入時，其他線程不能讀也不能寫，因爲在線程1寫完之前，其他線程讀到的肯定是一個過期的數據。
Java提供了synchronized來實現這個功能，保證多線程執行時候的同步，某一時刻只有一個線程可以對synchronized關鍵字保護起來的區域進行操作，相對於volatile來說是比較重量級的。
Java的synchronized關鍵字具體表現有以下三種形式：
作用於實例方法，鎖的是當前實例對象。
作用於靜態方法，鎖的是當前類。
作用於代碼塊，鎖的是Synchronized裏配置的對象。
下面是一個示例，將synchronized作用於一個給定對象instance，每當線程要進入被包裹的代碼塊，會請求instance的鎖。如果有其他線程已經持有了這把鎖，那麼新到的線程就必須等待，這樣保證了每次只有一個線程會執行i++操作。
/**
* @author cenkailun
* @Date 9/5/17
* @Time 20:23
*/
public class ConcurrentAddWithVolatile implements Runnable {
private static ConcurrentAddWithVolatile instance = new ConcurrentAddWithVolatile();
private static volatile int i = 0;
public static void increase() {
i++;
}
public void run() {
for (int j = 0; j < 1000000; j++) {
synchronized (instance) { //同步代碼塊
i++;
}
}
}
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Thread t1 = new Thread(instance,"線程1");
Thread t2 = new Thread(instance, "線程2");
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();
System.out.println(i);
}
}
對於java中的代碼塊同步，JVM是基於進入和退出Monitor對象來實現代碼塊同步的，將monitorenter指令插入到同步代碼塊的開始位置，monitorexit插入到方法結束處和異常處，每一個對象都有一個monitor與之對應，當一個monitor被持有後，它將處於鎖定狀態。線程執行到monitorenter指令時，將會嘗試獲取對象所對應的monitor的所有權，即嘗試獲得對象的鎖。
如下面字節碼所示，代表上文代碼中的同步代碼塊。
13: monitorenter
14: getstatic #2 // Field i:I
17: iconst_1
18: iadd
19: putstatic #2 // Field i:I
22: aload_2
23: monitorexit對於實例方法或者靜態方法上加的synchronized關鍵字，在方法上會有一個標誌位代表，如下面字節碼所示。
public synchronized void increase();
flags: ACC_PUBLIC, ACC_SYNCHRONIZED在我看來，synchronized相對於volatile的強大之處在於保證了線程安全性以及做到了線程同步，同時也能做到volatile提供的線程間可見性以及有序性。從可見性上來說，線程通過持有鎖的方式獲取變量的最新值。從有序性上來說，synchronized限制每次只有一個線程可以訪問同步的代碼，無論內部指令順序如何被打亂，jvm會保證最終執行的結果總是一樣，其他線程只能在獲得鎖後讀取結果數據，不會讀到中間值，所以有序性問題也得到了解決。
