Volatile 原理七：volatile 都不保证原子性，为啥我们还要用它

作者：悟空聊架构

2021 年 12 月 15 日
本文字数：1209 字
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volatile 都不保证原子性，为啥我们还要用它？

奇怪的是，volatile 都不保证原子性，为啥我们还要用它？

volatile 是轻量级的同步机制，对性能的影响比 synchronized 小。

典型的用法：检查某个状态标记以判断是否退出循环。

比如线程试图通过类似于数绵羊的传统方法进入休眠状态，为了使这个示例能正确执行，asleep 必须为 volatile 变量。否则，当 asleep 被另一个线程修改时，执行判断的线程却发现不了。

那为什么我们不直接用 synchorized，lock 锁？它们既可以保证可见性，又可以保证原子性为何不用呢？

因为 synchorized 和 lock 是排他锁（悲观锁），如果有多个线程需要访问这个变量，将会发生竞争，只有一个线程可以访问这个变量，其他线程被阻塞了，会影响程序的性能。

注意：当且仅当满足以下所有条件时，才应该用 volatile 变量
对变量的写入操作不依赖变量的当前值，或者你能确保只有单个线程更新变量的值。
该变量不会与其他的状态一起纳入不变性条件中。
在访问变量时不需要加锁。

volatile 常见应用

这里举一个应用，双重检测锁定的单例模式

package com.jackson0714.passjava.threads;/** 演示volatile 单例模式应用（双边检测） * @author: 悟空聊架构 * @create: 2020-08-17 */
class VolatileSingleton {    private static VolatileSingleton instance = null;    private VolatileSingleton() {        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "\t 我是构造方法SingletonDemo");    }    public static VolatileSingleton getInstance() {        // 第一重检测        if(instance == null) {            // 锁定代码块            synchronized (VolatileSingleton.class) {                // 第二重检测                if(instance == null) {                    // 实例化对象                    instance = new VolatileSingleton();                }            }        }        return instance;    }}

复制代码

代码看起来没有问题，但是 instance = new VolatileSingleton();其实可以看作三条伪代码：

memory = allocate(); // 1、分配对象内存空间instance(memory); // 2、初始化对象instance = memory; // 3、设置instance指向刚刚分配的内存地址，此时instance != null

复制代码

步骤 2 和步骤 3 之间不存在数据依赖关系，而且无论重排前还是重排后，程序的执行结果在单线程中并没有改变，因此这种重排优化是允许的。

memory = allocate(); // 1、分配对象内存空间instance = memory; // 3、设置instance指向刚刚分配的内存地址，此时instance != null，但是对象还没有初始化完成instance(memory); // 2、初始化对象

复制代码

如果另外一个线程执行：if(instance == null) 时，则返回刚刚分配的内存地址，但是对象还没有初始化完成，拿到的 instance 是个假的。如下图所示：

解决方案：定义 instance 为 volatile 变量

private static volatile VolatileSingleton instance = null;

复制代码

发布于: 3 小时前阅读数: 5

原文链接:【http://xie.infoq.cn/article/9ef0d96919c609cd8a994d3e7】。未经作者许可，禁止转载。

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