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Java volatile关键字特性实例代码分析

2023-07-04 18:43

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这篇文章主要讲解了“Java volatile关键字特性实例代码分析”,文中的讲解内容简单清晰,易于学习与理解,下面请大家跟着小编的思路慢慢深入,一起来研究和学习“Java volatile关键字特性实例代码分析”吧!

一、概述

关键字volatile虽然增加了实例变量在多个线程之间的可见性,但它却不具备同步性,那么也就不具备原子性。

二、特性详解

原子性是指一个线程的操作是不能被其他线程打断的,同一时间只有一个线程对一个变量进行操作。在多线程情况下,每个线程的执行结果不受其他线程的干扰,比如说多个线程同时对同一个共享成员变量n++ 100次,如果n的初始值为0,n最后的值应该是100,所以说多个线程是互不干扰的,这就是原子性的理解。但是实际n++b并不是原子性操作,n最后的值可能会不是100。

非原子性代码演示:

@Testpublic void test2() {   DataDemo dataDemo = new DataDemo();   for (int i=0; i<20; i++) {       CountAddThread thread = new CountAddThread(dataDemo);       thread.start();   }   while (Thread.activeCount() > 1) {       Thread.yield();   }   System.out.println("number值增加了20000次,此时number的实际值为:" + dataDemo.getNumber());}public class DataDemo {    volatile private int number = 0;    public void add() {        this.number = this.number + 10;    }    public int getNumber() {        return number;    }    public void addOne() {        this.number = this.number + 1;    }}public class CountAddThread extends Thread {    private DataDemo dataDemo;    public CountAddThread(DataDemo dataDemo) {        this.dataDemo = dataDemo;    }    @Override    public void run() {        for (int i=0; i<1000; i++) {            dataDemo.addOne();        }    }}

执行结果:
number值增加了20000次,此时number的实际值为:19699

结果分析:

this.number = this.number + 1 并不是一个原子操作,也就是非线程安全的。this.number = this.number + 1 的操作步骤分解如下:

(1)从内存中取出number的值;

(2)计算number的值;

(3)将number的值写到内存中;

假设在第2步计算值的时候,另外一个线程也修改i的值,那么这个时候就会出现脏数据。解决的办法其实就是使用synchronized关键字。所以说volatile本省并不处理数据的原子性,而是强制对数据的读写及时影响到主内存的。

解决办法:

(1)使用synchronized

可以通过对addOne方法添加synchronized关键字修饰,这样每次只有1个线程能执行addOne方法。

(2)使用JUC包下的AtomicInteger原子类进行实现。

原子操作是不能分割的整体,没有其他线程能够中断或检查正在原子操作中的变量。一个原子(atomic)类型就是一个原子操作可用的类型,它可以在没有锁的情况下做到线程安全。

使用synchronized 示例

@Testpublic void test2() {   DataDemo dataDemo = new DataDemo();   for (int i=0; i<20; i++) {        CountAddThread thread = new CountAddThread(dataDemo);        thread.start();   }   while (Thread.activeCount() > 1) {        Thread.yield();   }   System.out.println("number值增加了20000次,此时number的实际值为:" + dataDemo.getNumber());}public class CountAddThread extends Thread {    private DataDemo dataDemo;    public CountAddThread(DataDemo dataDemo) {        this.dataDemo = dataDemo;    }    @Override    public void run() {        for (int i=0; i<1000; i++) {            dataDemo.addOne();        }    }}public class DataDemo {    volatile private int number = 0;    public void add() {        this.number = this.number + 10;    }    public int getNumber() {        return number;    }    synchronized public void addOne() {        this.number = this.number + 1;    }}

执行结果:
number值增加了20000次,此时number的实际值为:20000

使用AtomicInteger原子类示例

@Testpublic void test2() {   DataDemo dataDemo = new DataDemo();   for (int i=0; i<20; i++) {       CountAddThread thread = new CountAddThread(dataDemo);       thread.start();   }   while (dataDemo.getCount().get() != 20000) {       Thread.yield();   }   System.out.println("count值增加了20000次,此时count的实际值为:" + dataDemo.getCount());}public class CountAddThread extends Thread {    private DataDemo dataDemo;    public CountAddThread(DataDemo dataDemo) {        this.dataDemo = dataDemo;    }    @Override    public void run() {        for (int i=0; i<1000; i++) {            dataDemo.atomicAddOne();        }    }}public class DataDemo {    private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);    public AtomicInteger getCount() {        return count;    }    public void atomicAddOne() {        count.getAndIncrement();    }}

执行结果:
count值增加了20000次,此时count的实际值为:20000

感谢各位的阅读,以上就是“Java volatile关键字特性实例代码分析”的内容了,经过本文的学习后,相信大家对Java volatile关键字特性实例代码分析这一问题有了更深刻的体会,具体使用情况还需要大家实践验证。这里是编程网,小编将为大家推送更多相关知识点的文章,欢迎关注!

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