电脑知识|欧美黑人一区二区三区|软件|欧美黑人一级爽快片淫片高清|系统|欧美黑人狂野猛交老妇|数据库|服务器|编程开发|网络运营|知识问答|技术教程文章 - 好吧啦网

您的位置:首頁(yè)技術(shù)文章
文章詳情頁(yè)

java Volatile與Synchronized的區(qū)別

瀏覽:6日期:2022-08-18 18:38:53
引言

在研究并發(fā)程序時(shí),我們可能都知道volatile和synchronized是用于多線程中,用于線程安全和變量可見(jiàn)性的,但是具體兩者怎么使用,有何區(qū)別可能還是稀里糊涂一知半解,在此就自己簡(jiǎn)單的理解總結(jié)一下二者的區(qū)別,和大家一塊兒學(xué)習(xí)!我們需要了解java中關(guān)鍵字volatile和synchronized關(guān)鍵字的使用以及l(fā)ock類(lèi)的用法。

首先,了解下java的內(nèi)存模型:

java Volatile與Synchronized的區(qū)別

java的線程內(nèi)存模型中定義了每個(gè)線程都有一份自己的共享變量副本(本地內(nèi)存),里面存放自己私有的數(shù)據(jù),其他線程不能直接訪問(wèn),而一些共享變量則存在主內(nèi)存中,供所有線程訪問(wèn)。上圖中,如果線程A和線程B要進(jìn)行通信,就要經(jīng)過(guò)主內(nèi)存,比如線程B要獲取線程A修改后的共享變量的值,要經(jīng)過(guò)下面兩步: (1)、線程A修改自己的共享變量副本,并刷新到了主內(nèi)存中。 (2)、線程B讀取主內(nèi)存中被A更新過(guò)的共享變量的值,同步到自己的共享變量副本中。總結(jié):在java內(nèi)存模型中,共享變量存放在主內(nèi)存中,每個(gè)線程都有自己的本地內(nèi)存,當(dāng)多個(gè)線程同時(shí)訪問(wèn)一個(gè)數(shù)據(jù)的時(shí)候,可能本地內(nèi)存沒(méi)有及時(shí)刷新到主內(nèi)存,所以就會(huì)發(fā)生線程安全問(wèn)題。

java多線程中的三個(gè)特性: 原子性:即一個(gè)操作或者多個(gè)操作 要么全部執(zhí)行并且執(zhí)行的過(guò)程不會(huì)被任何因素打斷,要么就都不執(zhí)行。一個(gè)很經(jīng)典的例子就是銀行賬戶轉(zhuǎn)賬問(wèn)題:比如從賬戶A向賬戶B轉(zhuǎn)1000元,那么必然包括2個(gè)操作:從賬戶A減去1000元,往賬戶B加上1000元。這2個(gè)操作必須要具備原子性才能保證不出現(xiàn)一些意外的問(wèn)題。 可見(jiàn)性:當(dāng)多個(gè)線程訪問(wèn)同一個(gè)變量時(shí),一個(gè)線程修改了這個(gè)變量的值,其他線程能夠立即看得到修改的值。 有序性:就是程序執(zhí)行的順序按照代碼的先后順序執(zhí)行。一般來(lái)說(shuō)處理器為了提高程序運(yùn)行效率,可能會(huì)對(duì)輸入代碼進(jìn)行優(yōu)化,它不保證程序中各個(gè)語(yǔ)句的執(zhí)行先后順序同代碼中的順序一致,但是它會(huì)保證程序最終執(zhí)行結(jié)果和代碼順序執(zhí)行的結(jié)果是一致的。如下:

int a = 20; //語(yǔ)句1int r = 3; //語(yǔ)句2a = a + 5; //語(yǔ)句3r = a*a; //語(yǔ)句4

因?yàn)橹嘏判颍膱?zhí)行順序還可能為 2 -1 - 3 - 4,1 - 3 - 2 - 4。但絕不可能 2 -1 - 4 - 3,因?yàn)檫@打破了依賴關(guān)系。顯然重排序?qū)尉€程運(yùn)行是不會(huì)有任何問(wèn)題,而多線程就不一定了,所以我們?cè)诙嗑€程編程時(shí)就得考慮這個(gè)問(wèn)題了。

Volatile關(guān)鍵字的作用:

其實(shí)volatile關(guān)鍵字的作用就是保證了可見(jiàn)性和有序性(不保證原子性),如果一個(gè)共享變量被volatile關(guān)鍵字修飾,那么如果一個(gè)線程修改了這個(gè)共享變量后,其他線程是立馬可知的。如果線程A修改了自己的共享變量副本,這時(shí)如果該共享變量沒(méi)有被volatile修飾,那么本次修改不一定會(huì)馬上將修改結(jié)果刷新到主存中,如果此時(shí)B去主存中讀取共享變量的值,那么這個(gè)值就是沒(méi)有被A修改之前的值。如果該共享變量被volatile修飾了,那么本次修改結(jié)果會(huì)強(qiáng)制立刻刷新到主存中,如果此時(shí)B去主存中讀取共享變量的值,那么這個(gè)值就是被A修改之后的值了。volatile禁止指令重排序優(yōu)化,在指令重排序優(yōu)化時(shí),在volatile變量之前的指令不能在volatile之后執(zhí)行,在volatile之后的指令也不能在volatile之前執(zhí)行,所以它保證了有序性。volatile 的讀性能消耗與普通變量幾乎相同,但是寫(xiě)操作稍慢,因?yàn)樗枰诒镜卮a中插入許多內(nèi)存屏障指令(是一種CPU指令,用于控制特定條件下的重排序和內(nèi)存可見(jiàn)性問(wèn)題。Java編譯器也會(huì)根據(jù)內(nèi)存屏障的規(guī)則禁止重排序。)來(lái)保證處理器不發(fā)生亂序執(zhí)行。

Synchronized關(guān)鍵字的作用:

synchronized提供了同步鎖的概念,被synchronized修飾的代碼段可以防止被多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行,必須一個(gè)線程把synchronized修飾的代碼段都執(zhí)行完畢了,其他的線程才能開(kāi)始執(zhí)行這段代碼。 因?yàn)閟ynchronized保證了在同一時(shí)刻,只能有一個(gè)線程執(zhí)行同步代碼塊,所以執(zhí)行同步代碼塊的時(shí)候相當(dāng)于是單線程操作了,那么線程的可見(jiàn)性、原子性、有序性(線程之間的執(zhí)行順序)它都能保證了。synchronized并沒(méi)有禁止重排序,但是synchronized相當(dāng)于是一個(gè)單線程了,所以有沒(méi)有重排序?qū)Τ绦蚨际菦](méi)有影響的。

Volatile和synchronized的區(qū)別: 

(1)、volatile只能作用于變量,使用范圍較小。synchronized可以用在變量、方法、類(lèi)、同步代碼塊等,使用范圍比較廣。(2)、volatile只能保證可見(jiàn)性和有序性,不能保證原子性。而可見(jiàn)性、有序性、原子性synchronized都可以包證。(3)、volatile不會(huì)造成線程阻塞。synchronized可能會(huì)造成線程阻塞。(4)、在性能方面synchronized關(guān)鍵字是防止多個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行一段代碼,就會(huì)影響程序執(zhí)行效率,而volatile關(guān)鍵字在某些情況下性能要優(yōu)于synchronized。

什么是重排序:

重排序是指編譯器和處理器為了優(yōu)化程序性能而對(duì)指令序列進(jìn)行重新排序的一種手段。但是重排序可以保證最終執(zhí)行的結(jié)果是與程序順序執(zhí)行的結(jié)果一致,并且只會(huì)對(duì)不存在數(shù)據(jù)依賴性的指令進(jìn)行重排序,這個(gè)重排序在單線程下對(duì)最終執(zhí)行結(jié)果是沒(méi)有影響的,但是在多線程下就會(huì)存在問(wèn)題。

可以看一個(gè)例子: 

class TestExample { int a = 0; boolean flag = false; // 寫(xiě)入的線程 public void writer() { a = 1; // 1 flag = true; // 2 } //讀取的線程public void reader() { if (flag) { // 3 int i = a * a; // 4 }}}

如上面代碼,如果兩個(gè)線程同時(shí)執(zhí)行在沒(méi)有發(fā)生重排序的時(shí)候int i =1,如果發(fā)生了重排序那么1,2的位置因?yàn)椴淮嬖跀?shù)據(jù)依賴可以會(huì)發(fā)生位置的互換。那么這時(shí)候int i =0;當(dāng)然這個(gè)在單線程是沒(méi)有問(wèn)題的。只有在多線程才會(huì)發(fā)生這種情況

volatile int a = 0; volatile boolean flag = false;

我們只需要加上volatile關(guān)鍵字也是可以避免這種問(wèn)題的,volatile是禁止重排序的。

什么是數(shù)據(jù)依賴?

int a = 1;(1) int b = 2;(2) int c= a + b;(3)

這里面第三步就存在數(shù)據(jù)依賴 (依賴a和b的值)。編譯器和處理器在重排序時(shí),會(huì)遵守?cái)?shù)據(jù)依賴性,編譯器和處理器不會(huì)改變存在數(shù)據(jù)依賴關(guān)系的兩個(gè)操作的執(zhí)行順序。所以這里面無(wú)論步驟(1)(2)有沒(méi)有發(fā)生重排序,步驟(3)都是在他們之后執(zhí)行。這里所說(shuō)的數(shù)據(jù)依賴性僅針對(duì)單個(gè)處理器中執(zhí)行的指令序列和單個(gè)線程中執(zhí)行的操作,不同處理器之間和不同線程之間的數(shù)據(jù)依賴性不被編譯器和處理器考慮。

以上就是java Volatile與Synchronized的區(qū)別的詳細(xì)內(nèi)容,更多關(guān)于java Volatile與Synchronized區(qū)別的資料請(qǐng)關(guān)注好吧啦網(wǎng)其它相關(guān)文章!

標(biāo)簽: Java
相關(guān)文章:
主站蜘蛛池模板: 一级建造师培训_一建培训机构_中建云筑建造师培训网校 | 档案密集柜_手动密集柜_智能密集柜_内蒙古档案密集柜-盛隆柜业内蒙古密集柜直销中心 | 铝合金重力铸造_铝合金翻砂铸造_铝铸件厂家-东莞市铝得旺五金制品有限公司 | 合肥礼品公司-合肥礼品定制-商务礼品定制公司-安徽柏榽商贸有限公司 | 理化生实验室设备,吊装实验室设备,顶装实验室设备,实验室成套设备厂家,校园功能室设备,智慧书法教室方案 - 东莞市惠森教学设备有限公司 | uv固化机-丝印uv机-工业烤箱-五金蚀刻机-分拣输送机 - 保定市丰辉机械设备制造有限公司 | 耐酸泵,耐腐蚀真空泵,耐酸真空泵-淄博华舜耐腐蚀真空泵有限公司 精密模具-双色注塑模具加工-深圳铭洋宇通 | 化工ERP软件_化工新材料ERP系统_化工新材料MES软件_MES系统-广东顺景软件科技有限公司 | 全自动过滤器_反冲洗过滤器_自清洗过滤器_量子除垢环_量子环除垢_量子除垢 - 安士睿(北京)过滤设备有限公司 | 单锥双螺旋混合机_双螺旋锥形混合机-无锡新洋设备科技有限公司 | 首页 - 张店继勇软件开发工作室 兰州UPS电源,兰州山特UPS-兰州万胜商贸 | 广州企亚 - 数码直喷、白墨印花、源头厂家、透气无手感方案服务商! | 河南中专学校|职高|技校招生-河南中职中专网 | 爱佩恒温恒湿测试箱|高低温实验箱|高低温冲击试验箱|冷热冲击试验箱-您身边的模拟环境试验设备技术专家-合作热线:400-6727-800-广东爱佩试验设备有限公司 | 空压机网_《压缩机》杂志| 浇注料-高铝砖耐火砖-郑州凯瑞得窑炉耐火材料有限公司 | 室内室外厚型|超薄型|非膨胀型钢结构防火涂料_隧道专用防火涂料厂家|电话|价格|批发|施工 | 上海办公室装修,办公楼装修设计,办公空间设计,企业展厅设计_写艺装饰公司 | 蓝莓施肥机,智能施肥机,自动施肥机,水肥一体化项目,水肥一体机厂家,小型施肥机,圣大节水,滴灌施工方案,山东圣大节水科技有限公司官网17864474793 | 缝纫客| 连栋温室大棚建造厂家-智能玻璃温室-薄膜温室_青州市亿诚农业科技 | 北京晚会活动策划|北京节目录制后期剪辑|北京演播厅出租租赁-北京龙视星光文化传媒有限公司 | 单锥双螺旋混合机_双螺旋锥形混合机-无锡新洋设备科技有限公司 | 找果网 | 苹果手机找回方法,苹果iPhone手机丢了找回,认准找果网! | 华溶溶出仪-Memmert稳定箱-上海协烁仪器科技有限公司 | 刺绳_刀片刺网_刺丝滚笼_不锈钢刺绳生产厂家_安平县浩荣金属丝网制品有限公司-安平县浩荣金属丝网制品有限公司 | 微水泥_硅藻泥_艺术涂料_艺术漆_艺术漆加盟-青岛泥之韵环保壁材 武汉EPS线条_EPS装饰线条_EPS构件_湖北博欧EPS线条厂家 | 解放卡车|出口|济南重汽|报价大全|山东三维商贸有限公司 | 全自动实验室洗瓶机,移液管|培养皿|进样瓶清洗机,清洗剂-广州摩特伟希尔机械设备有限责任公司 | 首页_中夏易经起名网 | 风淋室生产厂家报价_传递窗|送风口|臭氧机|FFU-山东盛之源净化设备 | ET3000双钳形接地电阻测试仪_ZSR10A直流_SXJS-IV智能_SX-9000全自动油介质损耗测试仪-上海康登 | 粉丝机械,粉丝烘干机,粉丝生产线-招远市远东粉丝机械有限公司 | 正压密封性测试仪-静态发色仪-导丝头柔软性测试仪-济南恒品机电技术有限公司 | 热镀锌槽钢|角钢|工字钢|圆钢|H型钢|扁钢|花纹板-天津千百顺钢铁贸易有限公司 | 步进驱动器「一体化」步进电机品牌厂家-一体式步进驱动 | 蓄电池回收,ups电池后备电源回收,铅酸蓄电池回收,机房电源回收-广州益夫铅酸电池回收公司 | PO膜_灌浆膜及地膜供应厂家 - 青州市鲁谊塑料厂 | 煤棒机_增碳剂颗粒机_活性炭颗粒机_木炭粉成型机-巩义市老城振华机械厂 | 橡胶膜片,夹布膜片,橡胶隔膜密封,泵阀设备密封膜片-衡水汉丰橡塑科技公司网站 | 抖音短视频运营_企业网站建设_网络推广_全网自媒体营销-东莞市凌天信息科技有限公司 |