这篇文章将为大家详细讲解有关Java并发编程中Volatile不能保证数据同步，文章内容质量较高，因此小编分享给大家做个参考，希望大家阅读完这篇文章后对相关知识有一定的了解。
通过一个实例去验证volatile修饰的变量并不能保证其数据同步。
Java内存模型规定了所有变量都存储在主内存中，每条线程都有自己的工作内存，线程的工作内存保存了被该线程使用到变量的主内存副本拷贝，线程 对变量的所有操作(读取,赋值等)都必须在工作内存中进行，而不能直接读写主内存中的变量。不同线程也不能直接访问对方工作内存中的变量，线程间变量值的 传递均需要通过主内存来完成，线程，主内存，工作内存三者的交互关系如图所示。
当一个变量定义成volatile之后, 保证了此变量对所有线程的可见性,也就是说当一条线程修改了这个变量的值,新的值对于其它线程来说是可以立即得知的.此时,该变量的读写操作直接在主内存中完成.
Volatile 变量具有 synchronized 的可见性特性，但是不具备原子特性。
Volatile variables share the visibility features of synchronized, but none of the atomicity features.
虽然增量操作（x++）看上去类似一个单独操作，实际上它是一个由读取－修改－写入操作序列组成的组合操作，必须以原子方式执行，而 volatile 不能提供必须的原子特性。
While the increment operation (x++) may look like a single operation, it is really a compound read-modify-write sequence of operations that must execute atomically -- and volatile does not provide the necessary atomicity.
在多线程并发的环境下, 各个线程的读/写操作可能有重叠现象, 在这个时候, volatile并不能保证数据同步.
下面将给出一个实例:
实例 ==> 500个线程一起运行,每个线程对1到100求和1000次操作,然后将一个volatile共享变量值加1. 当500个线程都完成操作之后, 期望的值是500,因为每个线程执行完毕之后都会对这个volatile变量加1.
一直循环执行这个程序,直到出现volatile变量的值小于500为止,也就是出现数据不同步。
public class NonSafeThread implements Runnable { private volatile int volatileCount = 0; public void run() { for (int i = 1; i <= 1000; i++) { sum100(); } increase(); } private void increase() { volatileCount++; } private int sum100() { int result = 0; for (int i = 1; i <= 100; i++) { result += i; } return result; } public int getVolatileCount() { return volatileCount; } } public class NonSafeThreadTest { public static void main(String[] args) { int loopCount = 0; ThreadGroup threadGroup = Thread.currentThread().getThreadGroup(); for (;;) { loopCount++; NonSafeThread nonSafeThread = new NonSafeThread(); startThreads(nonSafeThread); while (!isOnlyMainThreadLeft(threadGroup)) { sleep(5); } validate(loopCount, nonSafeThread.getVolatileCount(), 500); } } private static void startThreads(NonSafeThread nonSafeThread) { for (int i = 0; i < 500; i++) { new Thread(nonSafeThread).start(); } } private static void validate(int loopCount, int actualValue, int expectedValue) { if (!isVolatileCountExpected(actualValue, expectedValue)) { printNonSafeMessage(loopCount, actualValue, expectedValue); System.exit(0); } } private static void printNonSafeMessage(int loopCount, int actualValue, int expectedValue) { System.out.println(String.format( "第%d次循环，出现线程不安全的情况，volatile的值不正确,期望值是%d, 但是500个线程运行的情况下是%d", loopCount, expectedValue, actualValue)); } private static boolean isVolatileCountExpected(int actualValue, int expectedValue) { return actualValue == expectedValue; } private static void sleep(long millis) { try { Thread.sleep(millis); } catch (InterruptedException e) { // TODO Auto-generated catch block e.printStackTrace(); } } private static boolean isOnlyMainThreadLeft(ThreadGroup tg) { return tg.activeCount() == 1; } }某次运行,输出的结果如下：
第83次循环，出现线程不安全的情况，volatile的值不正确,期望值是500, 但是500个线程运行的情况下是499
在这种情况下,可以通过 Lcak和synchronized来保证数据的同步。
如:
使用Lock,修改NonSafeThread类的run方法的内容：
public void run() { lock.lock(); try { for (int i = 1; i <= 1000; i++) { sum100(); } increase(); } finally { lock.unlock(); } }使用synchronized
public void run() { synchronized ("") { for (int i = 1; i <= 1000; i++) { sum100(); } increase(); } }如果用Lock或者synchronized修改了NonSafeThread类, 如果再想跑这个程序的话,需要控制一下NonSafeThreadTest中for循环中执行的次数,比如1000次 (我运行程序的时候,一般都在100次以内打印出数据不安全的结果),以免导致程序在Lock或者synchronized修改后一直执行下去.
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