Java 中的易失性與同步：何時使用哪一個來確保執行緒安全？

了解Java 中Volatile 和Synchronized 的區別

簡介

簡介

Java不同的確保多執行緒環境中執行緒安全的方法：易失性和同步。雖然兩者都用於維護資料完整性，但它們在機制和適用性方面存在顯著差異。

易失性變數

• 將變數宣告為易失性表示它可以被多個變數修改並發線程，而無需明確同步。易失性確保：

對易失性變數的所有修改都會立即寫入主內存，防止可能導致資料不一致的快取問題。

易失性變數的讀取始終反映最新值儲存在主記憶體中。

已同步區塊

• synchronized 關鍵字可用於透過在執行受保護區塊之前取得封閉物件上的鎖定來保護程式碼的關鍵部分。這可以確保：
• 一次只有一個執行緒可以執行同步區塊，從而防止競爭條件。

同步區塊內的讀取和寫入依序排序執行，防止指令重新排序由 JVM 執行。

對同步區塊內的共享變數的存取具有「發生在之前」的關係，確保其他執行緒觀察到所有

在Volatile 和Synchronized 之間進行選擇

適當的選擇取決於場景的特定要求：

• 使用易失性當：
• 該變數是從多個執行緒並發存取的，不需要原子讀-更新-寫入操作。

該變數表示對共享物件的不可變引用.

變數的值在類別外部更新，並且只有對最新值的引用需要。

• 在下列情況下使用 Synchronized：
• 需要原子讀取-更新-寫入操作以確保資料完整性。

共享變數的存取必須是完全獨佔的，以防止競爭條件。

關鍵區域內操作的執行順序部分對於正確性至關重要。

範例：輸入相關變數

在由按鍵事件設定並在渲染循環中讀取的「渲染」變數的範例中，使用 易失性可能是合適的。這確保渲染循環始終反映「渲染」變數的最新值，而不需要明確同步。但是，如果渲染循環對「render」變數執行需要原子更新的複雜操作，那麼使用同步會更合適。

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