volatile的特性

当我们声明共享变量为volatile后,对这个变量的读/写将会很特别。理解volatile特性的一个好方法是:把对volatile变量的单个读/写,看成是使用同一个监视器锁对这些单个读/写操作做了同步。下面我们通过具体的示例来说明,请看下面的示例代码:

class VolatileFeaturesExample {
volatile long vl = 0L; //使用volatile声明64位的long型变量 public void set(long l) {
vl = l; //单个volatile变量的写
} public void getAndIncrement () {
vl++; //复合(多个)volatile变量的读/写
} public long get() {
return vl; //单个volatile变量的读
}
}

假设有多个线程分别调用上面程序的三个方法,这个程序在语意上和下面程序等价:

 
class VolatileFeaturesExample {
long vl = 0L; // 64位的long型普通变量 public synchronized void set(long l) { //对单个的普通 变量的写用同一个监视器同步
vl = l;
} public void getAndIncrement () { //普通方法调用
long temp = get(); //调用已同步的读方法
temp += 1L; //普通写操作
set(temp); //调用已同步的写方法
}
public synchronized long get() {
//对单个的普通变量的读用同一个监视器同步
return vl;
}
}

如上面示例程序所示,对一个volatile变量的单个读/写操作,与对一个普通变量的读/写操作使用同一个监视器锁来同步,它们之间的执行效果相同。

监视器锁的happens-before规则保证释放监视器和获取监视器的两个线程之间的内存可见性,这意味着对一个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。

 

监视器锁的语义决定了临界区代码的执行具有原子性。这意味着即使是64位的long型和double型变量,只要它是volatile变量,对该变量的读写就将具有原子性。如果是多个volatile操作或类似于volatile++这种复合操作,这些操作整体上不具有原子性。

简而言之,volatile变量自身具有下列特性:

  • 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
  • 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。

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