volatile
volatile是一种轻量同步机制。请看例子
MyThread25类
public class MyThread25 extends Thread{ private boolean isRunning = true; public boolean isRunning() { return isRunning; } public void setRunning(boolean isRunning) { this.isRunning = isRunning; } public void run() { System.out.println("进入run了"); while (isRunning == true){} System.out.println("线程被停止了"); } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { MyThread25 mt = new MyThread25(); mt.start(); Thread.sleep(1000); mt.setRunning(false); System.out.println("已设置为false"); }}
输出结果如下
进入run了已设置为false
为什么程序始终不结束？说明mt.setRunning(false);没有起作用。
这里我们说下Java内存模型（JMM）
java虚拟机有自己的内存模型（Java Memory Model，JMM），JMM可以屏蔽掉各种硬件和操作系统的内存访问差异，以实现让java程序在各种平台下都能达到一致的内存访问效果。
JMM定义了线程和主内存之间的抽象关系：共享变量存储在主内存(Main Memory)中，每个线程都有一个私有的本地内存（Local Memory），本地内存保存了被该线程使用到的主内存的副本，线程对变量的所有操作都必须在本地内存中进行，而不能直接读写主内存中的变量。这三者之间的交互关系如下
出现上述运行结果的原因是，主内存isRunning = true， mt.setRunning(false)设置主内存isRunning = false，本地内存中isRunning仍然是true，线程用的是本地内存，所以进入了死循环。
在isRunning前加上volatile
private volatile boolean isRunning = true;
输出结果如下
进入run了已设置为false线程被停止了
volatile不能保证原子类线程安全
先看例子
MyThread26_0类，用volatile修饰num
public class MyThread26_0 extends Thread { public static volatile int num = 0; //使用CountDownLatch来等待计算线程执行完 static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(30); @Override public void run() { for(int j=0;j<1000;j++){ num++;//自加操作 } countDownLatch.countDown(); } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { MyThread26_0[] mt = new MyThread26_0[30]; //开启30个线程进行累加操作 for(int i=0;i<mt.length;i++){ mt[i] = new MyThread26_0(); } for(int i=0;i<mt.length;i++){ mt[i].start(); } //等待计算线程执行完 countDownLatch.await(); System.out.println(num); }}
输出结果如下
25886
理论上，应该输出30000。原子操作表示一段操作是不可分割的，因为num++不是原子操作，这样会出现线程对过期的num进行自增，此时其他线程已经对num进行了自增。
num++分三步：读取、加一、赋值。
结论：
volatile只会对单个的的变量读写具有原子性，像num++这种复合操作volatile是无法保证其原子性的
解决方法：
用原子类AtomicInteger的incrementAndGet方法自增
public class MyThread26_1 extends Thread { //使用原子操作类 public static AtomicInteger num = new AtomicInteger(0); //使用CountDownLatch来等待计算线程执行完 static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(30); @Override public void run() { for(int j=0;j<1000;j++){ num.incrementAndGet();//原子性的num++,通过循环CAS方式 } countDownLatch.countDown(); } public static void main(String []args) throws InterruptedException { MyThread26_1[] mt = new MyThread26_1[30]; //开启30个线程进行累加操作 for(int i=0;i<mt.length;i++){ mt[i] = new MyThread26_1(); } for(int i=0;i<mt.length;i++){ mt[i].start(); } //等待计算线程执行完 countDownLatch.await(); System.out.println(num); }}
输出结果如下
30000
原子类方法组合使用线程不安全
例子如下
ThreadDomain27类
public class ThreadDomain27 { public static AtomicInteger aiRef = new AtomicInteger(); public void addNum() { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "加了100之后的结果：" + aiRef.addAndGet(100)); aiRef.getAndAdd(1); }}
MyThread27类
public class MyThread27 extends Thread{ private ThreadDomain27 td; public MyThread27(ThreadDomain27 td) { this.td = td; } public void run() { td.addNum(); } public static void main(String[] args) { try { ThreadDomain27 td = new ThreadDomain27(); MyThread27[] mt = new MyThread27[5]; for (int i = 0; i < mt.length; i++) { mt[i] = new MyThread27(td); } for (int i = 0; i < mt.length; i++) { mt[i].start(); } Thread.sleep(1000); System.out.println(ThreadDomain27.aiRef.get()); } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } }}
输出结果如下
Thread-2加了100之后的结果：100Thread-3加了100之后的结果：200Thread-0加了100之后的结果：302Thread-1加了100之后的结果：403Thread-4加了100之后的结果：504505
理想的输出结果是100，201，302...，因为addAndGet方法和getAndAdd方法构成的addNum不是原子操作。解决该问题只需要在addNum加上synchronized关键字。
输出结果如下
Thread-1加了100之后的结果：100Thread-0加了100之后的结果：201Thread-2加了100之后的结果：302Thread-3加了100之后的结果：403Thread-4加了100之后的结果：504505
结论：
volatile解决的是变量在多个线程之间的可见性，但是无法保证原子性。synchronized不仅保障了原子性外，也保障了可见性。
volatile和synchronized比较
先看实例，使用volatile是什么效果
CountDownLatch保证10个线程都能执行完成，当然你也可以在System.out.println(test.inc);之前使用Thread.sleep(xxx)
public class MyThread28 { //使用CountDownLatch来等待计算线程执行完 static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10); public volatile int inc = 0; public void increase() { inc++; } public static synchronized void main(String[] args) throws InterruptedException { final MyThread28 test = new MyThread28(); for(int i=0;i<10;i++){ new Thread(){ public void run() { for(int j=0;j<1000;j++) test.increase(); countDownLatch.countDown(); } }.start(); } countDownLatch.await(); System.out.println(test.inc); }}
运行结果如下
9677
每次运行结果都不一致。刚才我已经解释过，这里我再解释一遍。
使用volatile修饰int型变量i，多个线程同时进行i++操作。比如有两个线程A和B对volatile修饰的i进行i++操作，i的初始值是0，A线程执行i++时从本地内存刚读取了i的值0（i++不是原子操作），就切换到B线程了，B线程从本地内存中读取i的值也为0，然后就切换到A线程继续执行i++操作，完成后i就为1了，接着切换到B线程，因为之前已经读取过了，所以继续执行i++操作，最后的结果i就为1了。同理可以解释为什么每次运行结果都是小于10000的数字。
解决方法：
使用synchronized关键字
public class MyThread28 { //使用CountDownLatch来等待计算线程执行完 static CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(10); public int inc = 0; public synchronized void increase() { inc++; } public static synchronized void main(String[] args) throws InterruptedException { final MyThread28 test = new MyThread28(); for(int i=0;i<10;i++){ new Thread(){ public void run() { for(int j=0;j<1000;j++) test.increase(); countDownLatch.countDown(); } }.start(); } countDownLatch.await(); System.out.println(test.inc); }}
输出结果如下
10000
synchronized不管是否是原子操作，它能保证同一时刻只有一个线程获取锁执行同步代码，会阻塞其他线程。
结论：
volatile只能用在变量，synchronized可以在变量、方法上使用。 volatile不会造成线程阻塞，synchronized会造成线程阻塞。 volatile效率比synchronized高。
以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持我们。
本文标题: Java多线程 volatile关键字详解
以上就上有关Java多线程volatile关键字详解的相关介绍，要了解更多java,多线程,volatile,关键字内容请登录学步园。