同步訪問共享的可變數據synchronized與volatile關鍵字怎么用

這篇文章將為大家詳細講解有關同步訪問共享的可變數據synchronized與volatile關鍵字怎么用，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 關鍵字可以保證同一時刻，只有一個線程可以執行某一個方法，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的修改這個變量也是如此。

雖然語言規范保證了線程在讀取原子數據的時候，不會看到任意的數值，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。

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)。互斥即一次只允許一個線程持有某個特定的鎖，因此可使用該特性實現對共享數據的協調訪問協議，這樣，一次就只有一個線程能夠使用該共享數據。可見性要更加復雜一些，它必須確保釋放鎖之前對共享數據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現 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 還不足以實現計數器，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用不會交叉存取，確保每個調用都會看到之前所有調用的效果。

***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據的時候，每個讀或寫數據的線程都必須執行同步。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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