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volatile是Java虚拟机提供的轻量级的同步机制。其中它的功能主要有以下两种:
保证被 volatile 修饰的共享变量对所有线程总数可见的,也就是当一个线程修改了一个被 volatile 修饰共享变量的值,新值总是可以被其他线程立即得知
禁止指令重排序优化
从上面也就可以看出,volatile 主要保证对象元素的可见性和有序性。
volatile 基于内存屏障实现、其中它是一个 CPU 指令,主要作用有两个:
保证特定操作的执行顺序(禁止重排序)
保证某些变量的内存可见性(保证可见性)
volatile 会告诉编译器和 CPU,无论执行任何语句都不能和这条指令重排序,并且强制刷出 CPU 的缓存数据,确保任何 CPU 上的线程读取到的是最新版数据。
public class LazySingleton { private static volatile LazySingleton singleton = null; private LazySingleton() { } public static LazySingleton getSingleton() { if (singleton == null) { synchronized (LazySingleton.class) { if (singleton == null) { singleton = new LazySingleton(); } } } return singleton; }}
上面是单例模式的 Double-Check 实现,其中变量 singleton 必须通过 volatile 修饰。我们假设对象的创建分以下三步:
1、分配内存空间
2、初始化对象属性 3、指针指向
其中步骤二和步骤三可能出现重排序,此时就可以导致对象还未初始化完成时判断为 true,直接返回异常对象。此时通过 volatile 禁止指令重排序即可。
绝大多数多线程场景需要保证原子性,此时就需要锁的介入
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