volatile不需要加锁,比synchronized更轻量级,不会阻塞线程,所以volatile执行效率更高;
从内存可见性角度看,volatile读相当于加锁,volatile写相当于解锁;
synchronized既能保证可见性,又能保证原子性,而volatile只能保证可见性,无法保证原子性;
synchronized能够保证锁内操作的原子性(同步),并且也具备内存可见性的特性
JMM(Java内存管理)关于synchronized的两条规定:
1) 线程解锁前,必须把共享变量的最新值刷新到主内存中
2) 线程加锁时,将清空工作内存中的共享变量的值,
从而使用共享变量时需要从主内存中重新读取最新的值(加锁解锁需要的都是同一把锁)
(ps.线程解锁前对共享变量的修改在下次加锁时对其他线程可见)
.
线程执行互斥代码的过程:
1.获得互斥锁
2.清空工作内存
3.从主内存拷贝变量的最新副本到工作内存
4.执行代码(可能代码会改变共享变量的值)
5.将更改后的共享变量的值刷新到主内存中
6.释放互斥锁
public class Demo {
//共享变量
private boolean ready =
false;
private int result =
0;
private int number =
1;
//可以猜想一下,读写操作的步骤的顺序,result可能是6或者0
//写操作
public void write() {
ready =
true;
//写操作第一步
number =
2;
//写操作第二步
}
//读操作
public void read() {
if(ready) {
//读操作第一步
result = number*
3;
//读操作第二步
}
System.out.println(
"result的值为:"+result);
}
//内部线程类
private class ReadWriteThread extends Thread {
//根据构造方法中传入的flag参数。确定线程执行读操作还是写操作
private boolean flag;
public ReadWriteThread(
boolean flag) {
this.flag = flag;
}
public void run() {
if(flag) {
//构造方法中传入true,执行写操作
write();
}
else {
//构造方法中传入flase,执行读操作
read();
}
}
}
public static void main(String args[]) {
Demo demo =
new Demo();
//启动线程执行写操作
demo.
new ReadWriteThread(
true).start();
//启动线程执行读操作
demo.
new ReadWriteThread(
false).start();
}
}
/*
导致共享变量在线程间不可见的原因:
1.线程的交叉执行
2.重排序结合线程交叉执行
3.共享变量更新后的值没有在工作内存与主内存之间及时更新
*/
在读写操作方法加入synchronized关键字,使其变成安全的代码:
public synchronized void write() {
ready =
true;
number =
2;
}
public synchronized void read() {
if(ready) {
result = number*
3;
}
System.out.println(
"result的值为:"+result);
}
/*
synchronized相当于加了一把锁,锁内部的代码在一段时间内只能由一个线程执行,除非释放锁
synchronized其原子性,避免了线程的交叉执行的发生;
由于已经避免了线程的交叉执行,所以无论锁内部怎么重排序,都不会对结果造成影响;
synchronized其可见性的特性,可以避免共享变量未及时更新;
*/
!还有一种特殊的情况,就是还未执行写操作,先执行读操作,
这种情况也是result为0,但是由于不是因为线程交叉执行而导致的,所以使用synchronized关键字没有作用
避免这种情况的话,可以使用sleep()使其休眠,代码如下:
//修改代码,休眠操作
public static void main(String args[]) {
Demo demo =
new Demo();
//启动线程执行写操作
demo.
new ReadWriteThread(
true).start();
try {
Thread.sleep(
1000);
}
catch(InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
//启动线程执行读操作
demo.
new ReadWriteThread(
false).start();
}