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多线程并发编程面试题:说说对volatile关键字的理解?

轩辕小不懂 发布于 2021-07-29 16:45
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分类:面试与就业
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- 程序员

三大特性保证可见性,不保证原子性,禁止指令重排。

在说volatile之前,需要讲解一个东西,Java内存模型(Java Memory Model,JMM),当线程读取内存中的一个变量时,会先把这个变量拷贝到CPU的高速缓存区,然后对其进行操作,操作完成后,会把该变量写入到内存中。在单线程中是不会出现任何问题的,但是在多线程中就会有问题,当线程1读取了该变量a=1到缓存区进行了加1操作,还没写到内存中,线程2读取了内存中的变量a=1也进行加1操作,然后线程1写入内存a=2,线程2也写入a=2到内存,那么最后,该变量的值是2,而不是3(出现了线程安全问题)。

我们想要当线程1进行了加1操作之后,让线程2知道,这就是volatile的作用了,可以保证可见性,也就是,当线程1对a变量进行了加1操作,会直接写入到内存中(立即马上),并且通知线程2,变量被修改了,要求线程2缓冲区的值去内存中重新读取。但是,加1操作不是原子性的(三步,首先读取a变量的值,然后对其进行加1操作,然后赋值给a),也就是说,当线程1读取a变量到缓冲区后,还没有修改a的值,此时线程2进来了,读取了a的值,并且对其进行了加1操作,由于可见性,会把线程1缓冲区的值进行修改,但是,线程1中的CPU已经读取了缓冲区的值,而且是更新前的值,所以出现了线程安全问题,也是volatile不保证原子性的问题。于是就需要加1操作是原子性操作,于是就有了一个automic包,通过该包下的方法,可以实现加1的原子性操作(还有其他原子性操作)。

所谓指令重排,也就是在不影响单线程程序程序结果的情况下进行最优执行排序

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