Java并发编程:Volatile不能保证数据同步的原因
在本篇博文中,将给出一个实例去验证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。