1. volatile简介
synchronized是阻塞式同步,在线程竞争激烈的情况下会升级为重量级锁。而volatile就可以说是java虚拟机提供的最轻量级的同步机制。java内存模型中,各个线程会将共享变量从主内存中拷贝到工作内存,然后执行引擎会基于工作内存中的数据进行操作处理。线程在工作内存进行操作后何时会写到主内存中?这个时机对普通变量是没有规定的, 而针对volatile修饰的变量给java虚拟机特殊的约定,线程对volatile变量的修改会立刻被其他线程所感知,即不会出现数据脏读的现象,从而保证数据的“可见性”。
有了一个大概的印象就是:被volatile修饰的变量能够保证每个线程能够获取该变量的最新值,从而避免出现数据脏读的现象。
2. volatile实现原理
volatile是怎样实现了?比如一个很简单的Java代码:instance = new Instancce() //instance是volatile变量
在生成汇编代码时会在volatile修饰的共享变量进行写操作的时候会多出Lock前缀的指令,那么Lock前缀的指令在多核处理器下会发现什么事情了?主要有这两个方面的影响:
1. 将当前处理器缓存行的数据写回系统内存;
2. 这个写回内存的操作会使得其他CPU里缓存了该内存地址的数据无效
在多处理器下,为了保证各个处理器的缓存是一致的,就会实现缓存一致性协议,每个处理器通过嗅探在总线上传播的数据来检查自己缓存的值是不是过期了,当处理器发现自己缓存行对应的内存地址被修改,就会将当前处理器的缓存行设置成无效状态,当处理器对这个数据进行修改操作的时候,会重新从系统内存中把数据读到处理器缓存里。因此,经过分析我们可以得出如下结论:
1. Lock前缀的指令会引起处理器缓存写回内存;
2. 一个处理器的缓存回写到内存会导致其他处理器的缓存失效;
3. 当处理器发现本地缓存失效后,就会从内存中重读该变量数据,即可以获取当前最新值。
这样针对volatile变量通过这样的机制就使得每个线程都能获得该变量的最新值。
