JAVA高级:多核线程-volatile原理与技巧

JAVA高级:多核线程-volatile原理与技巧2011-02-14为什么使用volatile比同步代价更低？

同步的代价, 主要由其覆盖范围决定, 如果可以降低同步的覆盖范围, 则可以大幅提升程序性能.

而volatile的覆盖范围仅仅变量级别的. 因此它的同步代价很低.

volatile原理是什么？

volatile的语义, 其实是告诉处理器, 不要将我放入工作内存, 请直接在主存操作我.（工作内存详见java内存模型）

因此, 当多核或多线程在访问该变量时, 都将直接操作主存, 这从本质上, 做到了变量共享.

volatile的有什么优势？

1, 更大的程序吞吐量

2, 更少的代码实现多线程

3, 程序的伸缩性较好

4, 比较好理解, 无需太高的学习成本

volatile有什么劣势？

1, 容易出问题

2, 比较难设计

volatile运算存在脏数据问题

volatile仅仅能保证变量可见性, 无法保证原子性.

volatile的race condition示例:

public class TestRaceCondition {
private volatile int i = 0;
public void increase（） {
i++;
}
public int getValue（） {
return i;
}
}

当多线程执行increase方法时, 是否能保证它的值会是线性递增的呢？

答案是否定的.

原因:

这里的increase方法, 执行的操作是i++, 即 i = i + 1;

针对i = i + 1, 在多线程中的运算, 本身需要改变i的值.

如果, 在i已从内存中取到最新值, 但未与1进行运算, 此时其他线程已数次将运算结果赋值给i.

则当前线程结束时, 之前的数次运算结果都将被覆盖.

即, 执行100次increase, 可能结果是 < 100.

一般来说, 这种情况需要较高的压力与并发情况下, 才会出现.