Das reservierte Wort volatile in Java und sein Unterschied zu synchronisiert

1. Sperren bieten zwei Hauptfunktionen: gegenseitigen Ausschluss und Sichtbarkeit. Durch gegenseitigen Ausschluss kann jeweils nur ein Thread eine bestimmte Sperre halten. Sie können diese Funktion also verwenden, um ein koordiniertes Zugriffsprotokoll auf gemeinsam genutzte Daten zu implementieren, sodass jeweils nur ein Thread die gemeinsam genutzten Daten verwenden kann. Die Sichtbarkeit ist etwas komplexer und muss sicherstellen, dass Änderungen, die an den gemeinsam genutzten Daten vorgenommen wurden, bevor die Sperre aufgehoben wird, für einen anderen Thread sichtbar sind, der anschließend die Sperre erwirbt – ohne die vom Synchronisierungsmechanismus bereitgestellte Sichtbarkeitsgarantie, was der Thread möglicherweise an gemeinsam genutzten Variablen sieht haben frühere Werte oder inkonsistente Werte, was zu vielen schwerwiegenden Problemen führen kann.

2.

Um die Datenkonsistenz beim Lesen und Schreiben von Daten durch Multithreads sicherzustellen, können zwei Methoden verwendet werden:

Synchronisation

Verwenden Sie beispielsweise das Schlüsselwort „synced“ oder ein Sperrobjekt

volatile

Verwenden Sie das Schlüsselwort „volatile“
Fassen Sie „volatile“ in einem Satz zusammen. Es kann Variablen verwenden, um andere Threads so schnell wie möglich darüber zu informieren, wenn sich ihr Wert ändert.

Detaillierte Erklärung von Volatilität

Zunächst müssen wir uns dieses Phänomens bewusst sein, um es zu beschleunigen Erhöhen Sie die Laufgeschwindigkeit des Programms. Der Schreibvorgang der Variablen wird zunächst im Register oder CPU-Cache ausgeführt und schließlich in den Speicher geschrieben.
Während dieses Vorgangs ist der neue Wert der Variablen unsichtbar zu anderen Threads. Die Rolle von Volatile besteht darin, sie zu ändern. Die Lese- und Schreibvorgänge von Variablen müssen im Speicher ausgeführt werden Der JVM gibt an, dass der Wert der aktuellen Variablen im Register unsicher ist und aus dem Hauptspeicher abgerufen werden muss. Die Synchronisierung sperrt die aktuelle Variable. Nur der aktuelle Thread kann auf die Variable zugreifen und andere Threads werden blockiert kann nur auf Variablenebene verwendet werden, während synchronisiert auf Variablen und Methoden verwendet werden kann
Volatile kann nur die Änderungssichtbarkeit von Variablen realisieren, weist jedoch keine atomaren Eigenschaften auf, während synchronisiert die Änderungssichtbarkeit und Atomizität von Variablen gewährleisten kann .

Volatil führt nicht zu einer Thread-Blockierung, synchronisiert kann jedoch zu einer Thread-Blockierung führen.

Variablen, die als flüchtig gekennzeichnet sind, werden vom Compiler nicht optimiert, während als synchronisiert markierte Variablen vom Compiler optimiert werden können.

3 Seien Sie daher vorsichtig, wenn Sie das Schlüsselwort volatile verwenden, nicht nur einfache Typvariablen. Bei der flüchtigen Änderung sind alle Operationen an dieser Variablen die ursprünglichen Operationen, wenn der Wert der Variablen durch ihren eigenen vorherigen bestimmt wird, z. B. n=n+ 1, n++ usw., das Schlüsselwort volatile ist nur dann ungültig, wenn der Wert der Variablen sich selbst entspricht. Die Operation auf der Variablen erfolgt auf atomarer Ebene, wenn der vorherige Wert irrelevant ist , das ist das ursprüngliche Level. Daher müssen Sie bei der Verwendung flüchtiger Schlüssel vorsichtig sein. Wenn Sie sich nicht sicher sind, können Sie synchronisierte anstelle von flüchtigen Schlüsseln verwenden.

Zusammenfassung: Der Kern von volatile besteht darin, der JVM mitzuteilen, dass der Wert der aktuellen Variablen im Register unsicher ist und aus dem Hauptspeicher gelesen werden muss. Einige der Effekte von synchronisiert können erreicht werden, aber wenn n = n + 1, n ++ usw. ist, ist das Schlüsselwort volatile ungültig und kann nicht den gleichen Thread-Synchronisierungseffekt wie synchronisiert erzielen.