volatile是什么

本篇内容主要讲解“volatile是什么”，感兴趣的朋友不妨来看看。本文介绍的方法操作简单快捷，实用性强。下面就让小编来带大家学习“volatile是什么”吧!

10年积累的成都做网站、网站制作经验，可以快速应对客户对网站的新想法和需求。提供各种问题对应的解决方案。让选择我们的客户得到更好、更有力的网络服务。我虽然不认识你，你也不认识我。但先网站制作后付款的网站建设流程，更有新城免费网站建设让你可以放心的选择与我们合作。

今天闲来无事跟同事小麦大叔闲聊，

SoWhat：麦叔听说你偷偷面阿里啦，面的咋样？
小麦大叔： 一面挺简单的，主要问了一些基本的数据结构跟算法，还问了下 HashMap的十大常见基本问题。我都答案上来了，还问了我JDK7环，幸亏你那个HashMap环绘制的牛逼，我答的不错就让我准备二面了。
SoWhat:二面类？
小麦大叔：二面问了我一些JVM的问题，问我对于JVM内存模型的理解，还有GC的常见理解，最终还问了我下类加载机制，我看你之前水过这个 JVM系列，就依葫芦画瓢答上来了，让我准备三面。
SoWhat：麦叔这波可以啊，三面问的啥啊？
小麦大叔：三面问了我一些CAS、Lock、AQS跟 ConcurrentHashMap 的底层实现什么的，还问了我下线程池的七大参数跟四大拒绝策略，以及使用注意事项。我看你水过 并发编程系列，也就答上来了。
Sowhat：厉害啊这是要过的节奏阿！
小麦大叔：过个锤子，三面的这个总监最后竟然问了我下我对volatile的底层原理。你妹的你么水，我就答了一些基本的可见性跟弱原子性，然后我感觉面试官不太满意啊！
Sowhat：额好吧，那我抓紧再水文写下个关于volatile的使用。

使用

volatile变量自身具有下列特性相信大家都知道：

1. 可见性。对一个volatile变量的读，总是能看到（任意线程）对这个volatile变量最后的写入。

2. 原子性：对任意单个volatile变量的读/写具有原子性，但类似于volatile++这种复合操作不具有原子性。

其中第二点可以理解为把对 volatile 变量的单个读/写，看成是使用同一个锁对这些单个读/写操作做了同步,就跟下面的SoWhat跟SynSoWhat功能类似哦。

class SoWhat{
   
   
   volatile int i = 0; // volatile修饰的变量public int getI(){
   
   
   return i;// 单个volatile变量的读}public  void setI(int j){
   
   
   this.i = j; // 单个volatile 变量的写}public void inc(){
   
   
   i++;//复合多个volatile 变量}}class SynSoWhat{
   
   
    int i = 0;public synchronized int getI(){
   
   
   return i;}public  synchronized void setI(int j){
   
   
   this.i = j;}public void inc(){
   
   
    // 普通方法调用int tmp = getI(); // 调用已同步方法tmp = tmp + 1;//普通写方法setI(tmp);// 调用已同步方法}}

写理解

volatile写的内存语义如下：

当写一个volatile变量时，JMM会把该线程对应的本地中的共享变量值刷新到主内存。

public class VolaSemanteme {
   
   
   int a = 0;volatile boolean flag = false; // 这是重点哦public void init() {
   
   
   
		a = 1; 
		flag = true; 
		//.......}public void use() {
   
   
   if (flag) {
   
   
    
			int i = a * a; 
		}//.......}}

线程A调用init方法，线程B调用use方法。

读理解

volatile读的内存语义如下：

当读一个volatile变量时，JMM会把该线程对应的本地内存置为无效。线程接下来将从主内存中读取共享变量。

public class VolaSemanteme {
   
   
   int a = 0;volatile boolean flag = false; // 这是重点哦public void init() {
   
   
   
		a = 1; 
		flag = true; 
		//.......}public void use() {
   
   
   if (flag) {
   
   
    
			int i = a * a; 
		}//.......}}

流程图大致是这样的：

volatile 指令重排

volatile 变量的内存可见性是基于内存屏障（Memory Barrier）实现。关于内存屏障的具体讲解以前写过不再重复，JMM装逼于无形这里说过。总结来说就是JMM内部会有指令重排，并且会有af-if-serial跟happen-before的理念来保证指令重拍的正确性。内存屏障就是基于4个汇编级别的关键字来禁止指令重排的，其中volatile的重拍规则如下：

1. 第一个为读操作时，第二个任何操作不可重排序到第一个前面。

2. 第二个为写操作时，第一个任何操作不可重排序到第二个后面。

3. 第一个为写操作时，第二个的读写操作也不运行重排序。

volatile写底层实现

JMM对volatile的内存屏障插入策略

在每个volatile写操作的前面插入一个StoreStore屏障。在每个volatile写操作的后面插入一个StoreLoad屏障。

volatile 读底层

JMM对volatile的内存屏障插入策略

在每个volatile读操作的后面插入一个LoadLoad屏障。在每个volatile读操作的后面插入一个LoadStore屏障。

其中重点说下volatile读后面为什么跟了个LoadLoad。加入我有如下代码 AB两个线程执行，B线程的flag获取下面的读被提前了。

volatile的实现原理

有volatile变量修饰的共享变量进行写操作的时候会使用CPU提供的Lock前缀指令。在CPU级别的功能如下：

1. 将当前处理器缓存行的数据写回到系统内存

2. 这个写回内存的操作会告知在其他CPU你们拿到的变量是无效的下一次使用时候要重新共享内存拿。

我们可以通过jitwatch对简单的代码进行详细的反汇编看一下。

package com.sowhat.demo;public class VolaSemanteme {
   
   
   int unvloatileVal = 0;volatile boolean flag = false;public void init() {
   
   
   unvloatileVal = 1;flag = true; // 第九行哦}public void use() {
   
   
   if (flag) {
   
   
   int LocalA = unvloatileVal;if (LocalA == 0) {
   
   
   throw new RuntimeException("error");}}}public static void main(String[] args) {
   
   
   VolaSemanteme volaSemanteme = new VolaSemanteme();volaSemanteme.init();volaSemanteme.use();}}

对普通变量的赋值操作：

对volatile变量的赋值操作。

可以对比得出，volatile 修饰的变量确实会多一个 lock addl $0x0,(%rsp) 指令。

0x0000000114ce95cb: lock addl $0x0,(%rsp)  ;*putfield flag  ; - com.sowhat.demo.VolaSemanteme::init@7 (line 9)

到此，相信大家对“volatile是什么”有了更深的了解，不妨来实际操作一番吧！这里是创新互联网站，更多相关内容可以进入相关频道进行查询，关注我们，继续学习！