Java 中的易失性与同步：何时使用哪个来保证线程安全？

了解 Java 中 Volatile 和 Synchronized 的区别

简介

Java 提供了两种不同的确保多线程环境中线程安全的方法：易失性和同步。虽然两者都用于维护数据完整性，但它们在机制和适用性方面存在显着差异。

易失性变量

将变量声明为易失性表示它可以被多个变量修改并发线程，无需显式同步。易失性确保：

• 对易失性变量的所有修改都会立即写入主内存，防止可能导致数据不一致的缓存问题。
• 易失性变量的读取始终反映最新值存储在主内存中。

已同步块

synchronized 关键字可用于通过在执行受保护块之前获取封闭对象上的锁来保护代码的关键部分。这可以确保：

• 一次只有一个线程可以执行同步块，从而防止竞争条件。
• 同步块内的读取和写入按顺序排序和执行，防止指令重新排序由 JVM 执行。
• 对同步块内的共享变量的访问具有“发生在之前”的关系，确保其他线程观察到所有

在 Volatile 和 Synchronized 之间进行选择

合适的选择取决于场景的具体要求：

使用易失性当：

• 该变量是从多个线程并发访问的，不需要原子读-更新-写操作。
• 该变量表示对共享对象的不可变引用.
• 变量的值在类外部更新，并且只有对最新值的引用需要。

在以下情况下使用 Synchronized：

• 需要原子读取-更新-写入操作以确保数据完整性。
• 对共享变量的访问必须是完全独占的，以防止竞争条件。
• 关键区域内操作的执行顺序部分对于正确性至关重要。

示例：输入相关变量

在由按键事件设置并在渲染循环中读取的“渲染”变量的示例中，使用 易失性可能是合适的。这确保渲染循环始终反映“渲染”变量的最新值，而不需要显式同步。但是，如果渲染循环对“render”变量执行需要原子更新的复杂操作，那么使用同步会更合适。

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