何时在Java中使用volatile关键字？

Question

我读过“ 何时在Java中使用’volatile’？ ”，但我仍然感到困惑。我怎么知道何时应该将变量标记为volatile？如果我弄错了，或者在需要的东西上省略了挥发物，或者在不需要的东西上放置了挥发物，该怎么办？确定多线程代码中哪些变量应该是易变的，有什么经验法则？

Answer 1

当你想让一个多线程访问一个成员变量但不需要复合原子性（不确定这是否是正确的术语）时，基本上就可以使用它。

class BadExample {
    private volatile int counter;

    public void hit(){
        /* This operation is in fact two operations:
         * 1) int tmp = this.counter;
         * 2) this.counter = tmp + 1;
         * and is thus broken (counter becomes fewer
         * than the accurate amount).
         */
        counter++;
    }
}

上面的例子很糟糕，因为你需要复合原子。

class BadExampleFixed {
    private int counter;

    public synchronized void hit(){
        /*
         * Only one thread performs action (1), (2) at a time
         * "atomically", in the sense that other threads can not 
         * observe the intermediate state between (1) and (2).
         * Therefore, the counter will be accurate.
         */
        counter++;
    }
}

现在来看一个有效的例子：

 class GoodExample {
    private static volatile int temperature;

    //Called by some other thread than main
    public static void todaysTemperature(int temp){
        // This operation is a single operation, so you 
        // do not need compound atomicity
        temperature = temp;
    }

    public static void main(String[] args) throws Exception{
        while(true){
           Thread.sleep(2000);
           System.out.println("Today's temperature is "+temperature);
        }
    }
}

现在，为什么不能只使用private static int temperature？实际上，你可以（从某种意义上说，你的程序不会崩溃），但是temperature另一个线程所做的更改可能对主线程“可见”或不可见。

基本上，这意味着你的应用甚至有可能。Today's temperature is 0如果你不使用它，将永远写下去volatile（实际上，该值往往最终会变得可见。但是，你不应冒险在必要时不使用volatile，因为它可能导致讨厌的bug（由构造不完全的对象等引起）。 ）。

如果将volatile关键字放在不需要的地方volatile，则不会影响代码的正确性（即行为不会改变）。在性能方面，这将取决于JVM的实现。从理论上讲，由于编译器无法进行重新排序优化，必须使CPU缓存无效等原因，性能可能会略有下降，但是编译器可以再次证明你的字段无法被多个线程访问并消除volatile关键字的影响完全并将其编译为相同的指令。

编辑：
对此评论的答复：

好的，但是为什么我们不能使今天的温度同步并为温度创建同步的吸气剂？

你可以，它将正常运行。你可以使用任何volatile方法完成操作synchronized，反之亦然。volatile如果可以的话，你可能有两个原因：

1. 更少的错误倾向：这取决于上下文，但是在许多情况下，使用volatile并发错误的可能性较小，例如在持有锁时阻塞，死锁等。
2. 性能volatile更高：在大多数JVM实现中，可以具有更高的吞吐量和更好的延迟。但是，在大多数应用中，差异很小，无关紧要。