volatile這個(gè)關(guān)鍵字可能很多朋友都聽說過，或許也都用過。在Java 5之前，它是一個(gè)備受爭議的關(guān)鍵字，因?yàn)樵诔绦蛑惺褂盟鶗?dǎo)致出人意料的結(jié)果。在Java 5之后，volatile關(guān)鍵字才得以重獲生機(jī)。volatile關(guān)鍵字雖然從字面上理解起來比較簡單，但是要用好不是一件容易的事情。

一、前言

　　JMM提供了volatile變量定義、final、synchronized塊來保證可見性。
　　用volatile修飾的變量，線程在每次使用變量的時(shí)候，都會讀取變量修改后的最的值。volatile很容易被誤用，用來進(jìn)行原子性操作。寫了幾個(gè)測試的例子，大家可以試一試。

二、主程序

public class Main{public static void main(String[] args) throws InterruptedException{List<Thread> threadList = new ArrayList<Thread>();for(int i=0; i<10; ++i){Thread thread = new Thread(new Runnable() {@Overridepublic void run() {Single.Holder.instance.add();}});threadList.add(thread);thread.start();}for(Thread thread : threadList)thread.join();System.out.println(Single.Holder.instance.x);}}

三、單例模式測試

　　1、沒有volatile，沒有synchronized的情況　　　

class Single{public int x = 0;public void add(){try {TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(50);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}++this.x;}public static class Holder{public static Single instance = new Single();}} 

　　　　輸出結(jié)果：8， 9， 10都出現(xiàn)過。可以多運(yùn)行，多試一試，就會發(fā)現(xiàn)不同的結(jié)果。

　　2、有volatile，沒有synchronized

class Single{public volatile int x = 0;public void add(){try {TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(50);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}++this.x;}public static class Holder{public static Single instance = new Single();}}

　　　　輸出結(jié)果：最多出現(xiàn)的是9 和 10。

　　3、沒有volatile，有synchronized

class Single{public int x = 0;public synchronized void add(){try {TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(50);} catch (InterruptedException e) {e.printStackTrace();}++this.x;}public static class Holder{public static Single instance = new Single();}}

　　輸出結(jié)果：無論運(yùn)行多少次都是10。

四、關(guān)于volatile在DCL(double check lock)中的應(yīng)用

public class LazySingleton {private int someField;private static LazySingleton instance;private LazySingleton() {this.someField = new Random().nextInt(200)+1; // (1)}public static LazySingleton getInstance() {if (instance == null) { // (2)synchronized(LazySingleton.class) { // (3)if (instance == null) { // (4)instance = new LazySingleton(); // (5)}}}return instance; // (6)}public int getSomeField() {return this.someField; // (7)}}

　　首先說明一下，為什么這種寫法在java中是行不通的！

　　假設(shè)線程Ⅰ是初次調(diào)用getInstance()方法，緊接著線程Ⅱ也調(diào)用了getInstance()方法和getSomeField()方法，我們要說明的是線程Ⅰ的語句(1)并不happen-before線程Ⅱ的語句(7)。線程Ⅱ在執(zhí)行g(shù)etInstance()方法的語句(2)時(shí)，由于對instance的訪問并沒有處于同步塊中，因此線程Ⅱ可能觀察到也可能觀察不到線程Ⅰ在語句(5)時(shí)對instance的寫入，也就是說instance的值可能為空也可能為非空。我們先假設(shè)instance的值非空，也就觀察到了線程Ⅰ對instance的寫入，這時(shí)線程Ⅱ就會執(zhí)行語句(6)直接返回這個(gè)instance的值，然后對這個(gè)instance調(diào)用getSomeField()方法，該方法也是在沒有任何同步情況被調(diào)用，因此整個(gè)線程Ⅱ的操作都是在沒有同步的情況下調(diào)用 ，這說明線程Ⅰ的語句(1)和線程Ⅱ的語句(7)之間并不存在happen-before關(guān)系，這就意味著線程Ⅱ在執(zhí)行語句(7)完全有可能觀測不到線程Ⅰ在語句(1)處對someFiled寫入的值，這就是DCL的問題所在。很荒謬，是吧？DCL原本是為了逃避同步，它達(dá)到了這個(gè)目的，也正是因?yàn)槿绱耍罱K受到懲罰，這樣的程序存在嚴(yán)重的bug，雖然這種bug被發(fā)現(xiàn)的概率絕對比中彩票的概率還要低得多，而且是轉(zhuǎn)瞬即逝，更可怕的是，即使發(fā)生了你也不會想到是DCL所引起的。

　　我的理解是：線程I 和線程II 都有自己的工作存儲，線程I 創(chuàng)建好了instance后，向內(nèi)存刷新的時(shí)間是不確定的，所以線程Ⅱ在執(zhí)行語句(7)完全有可能觀測不到線程Ⅰ在語句(1)處對someFiled寫入的值。

　　那么由于在java 5中多增加了一條happen-before規(guī)則：

•對volatile字段的寫操作happen-before后續(xù)的對同一個(gè)字段的讀操作。

　　利用這條規(guī)則我們可以將instance聲明為volatile，即： private volatile static LazySingleton instance;
　 根據(jù)這條規(guī)則，我們可以得到，線程Ⅰ的語句(5) -> 語線程Ⅱ的句(2) （也就是線程），根據(jù)單線程規(guī)則，線程Ⅰ的語句(1) -> 線程Ⅰ的語句(5)和語線程Ⅱ的句(2) -> 語線程Ⅱ的句(7)，再根據(jù)傳遞規(guī)則就有線程Ⅰ的語句(1) -> 語線程Ⅱ的句(7)，這表示線程Ⅱ能夠觀察到線程Ⅰ在語句(1)時(shí)對someFiled的寫入值，程序能夠得到正確的行為。

　　補(bǔ)充：在java5之前對final字段的同步語義和其它變量沒有什么區(qū)別，在java5中，final變量一旦在構(gòu)造函數(shù)中設(shè)置完成（前提是在構(gòu)造函數(shù)中沒有泄露this引用)，其它線程必定會看到在構(gòu)造函數(shù)中設(shè)置的值。而DCL的問題正好在于看到對象的成員變量的默認(rèn)值，因此我們可以將LazySingleton的someField變量設(shè)置成final，這樣在java5中就能夠正確運(yùn)行了。

以上內(nèi)容是小編給大家介紹的Java中Volatile關(guān)鍵字的知識，希望對大家有所幫助！