同步訪問共享的可變數(shù)據(jù)synchronized與volatile關(guān)鍵字怎么用

這篇文章將為大家詳細講解有關(guān)同步訪問共享的可變數(shù)據(jù)synchronized與volatile關(guān)鍵字怎么用，小編覺得挺實用的，因此分享給大家做個參考，希望大家閱讀完這篇文章后可以有所收獲。

synchronized 關(guān)鍵字可以保證同一時刻，只有一個線程可以執(zhí)行某一個方法，或是某一個代碼塊。

它包含兩個特征：1、互斥 2、可見。即同步不僅可以阻止一個線程看到對象處于不一致的狀態(tài)中，還可以保證進入同步方法或者同步代碼塊的每個線程，都看到由同一個鎖保護的之前所有的修改效果。

java語言規(guī)范保證讀或者寫一個變量時原子的，除非這個變量的類型為long或者double。

讀取一個非long或double類型的變量，可以保證返回的值是某個線程保存在該變量中的，即使多線程在沒有同步的情況下并發(fā)的修改這個變量也是如此。

雖然語言規(guī)范保證了線程在讀取原子數(shù)據(jù)的時候，不會看到任意的數(shù)值，但是它并不保證一個線程寫入的值對于另一個線程是可見的。為了在線程之間進行可靠通信，也為了互斥訪問，同步是必要的。

Java代碼

public class StopThread {         private static boolean stopRequested = false;             public static synchronized boolean isStopRequested() {             return stopRequested;         }             public static synchronized void setStopRequested(boolean stopRequested) {             StopThread.stopRequested = stopRequested;         }             public static void main(String[] args) {             try {                 new Thread(new Runnable() {                     @Override                    public void run() {                         int i = 0;                         while (!isStopRequested()) {                             System.out.println(i++);                         }                     }                 }).start();                     TimeUnit.SECONDS.sleep(1);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }             setStopRequested(true);         }     }

上面的synchronized關(guān)鍵字是需要的，如果沒有同步的話，這個程序永遠不會終止：因為不能保證后臺線程何時"看到"主線程對stopRequested的值所做的改變，后臺線程永遠在循環(huán)。

注意：讀寫方法都要被同步，否則同步就不會起作用。

stopRequested即使沒有被同步也是原子的，這些同步方法是為了它的 通信效果 ，而不是為了互斥訪問。

volatile 變量可以被看作是一種 “程度較輕的 synchronized”;與 synchronized 塊相比，volatile 變量所需的編碼較少，并且運行時開銷也較少，但是它所能實現(xiàn)的功能也僅是 synchronized 的一部分。

鎖提供了兩種主要特性：互斥(mutual exclusion) 和可見性(visibility)?；コ饧匆淮沃辉试S一個線程持有某個特定的鎖，因此可使用該特性實現(xiàn)對共享數(shù)據(jù)的協(xié)調(diào)訪問協(xié)議，這樣，一次就只有一個線程能夠使用該共享數(shù)據(jù)。可見性要更加復雜一些，它必須確保釋放鎖之前對共享數(shù)據(jù)做出的更改對于隨后獲得該鎖的另一個線程是可見的 —— 如果沒有同步機制提供的這種可見性保證，線程看到的共享變量可能是修改前的值或不一致的值，這將引發(fā)許多嚴重問題。

Volatile 變量具有 synchronized 的可見性特性，但是不具備原子特性。這就是說線程能夠自動發(fā)現(xiàn) volatile 變量的***值。Volatile 變量可用于提供線程安全，但是只能應用于非常有限的一組用例：多個變量之間或者某個變量的當前值與修改后值之間沒有約束。

Java代碼

public class StopThread2 {         private static volatile boolean stopRequested = false;             public static boolean isStopRequested() {             return stopRequested;         }             public static void setStopRequested(boolean stopRequested) {             StopThread2.stopRequested = stopRequested;         }             public static void main(String[] args) {             try {                 new Thread(new Runnable() {                     @Override                    public void run() {                         int i = 0;                         while (!isStopRequested()) {                             System.out.println(i++);                         }                     }                 }).start();                     TimeUnit.SECONDS.sleep(1);             } catch (InterruptedException e) {                 e.printStackTrace();             }             setStopRequested(true);         }     }

單獨使用 volatile 還不足以實現(xiàn)計數(shù)器，問題在于操作符(++)不是原子的，例如

Java代碼

private static volatile int nextSerialNumber = 0;     public static int generaterSerialNumber(){            return nextSerialNumber ++;     }

它在nextSerialNumber域中執(zhí)行兩個操作：首先它讀取值，然后寫回一個新值，相當于原來的值再加上1。如果第二個線程在***個線程讀取舊值和寫回新值期間讀取這個域，第二個線程就會與***個線程看到同一值，并返回相同的序列號，這個程序會計算出錯誤結(jié)果。

修正generaterSerialNumber的方法的一種方法是：在它的聲明中去掉volatile增加synchronized修飾符。這樣可以確保多個調(diào)用不會交叉存取，確保每個調(diào)用都會看到之前所有調(diào)用的效果。

***的修正方法是：使用類AtomicLong

Java代碼

private static final AtomicLong nextSerialNumber = new AtomicLong();     public static long generaterSerialNumber(){            return nextSerialNumber.getAndIncrement();     }

簡而言之，多個線程共享可變數(shù)據(jù)的時候，每個讀或?qū)憯?shù)據(jù)的線程都必須執(zhí)行同步。如果沒有同步，就無法保證一個線程所做的修改可以被另一個線程獲知。如果需要線程之間的交互通信，而不需要互斥，volatile修飾符就是一種可以接受的形式，但需要正確的使用。

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