java volatile和synchronized区别

时间: 2023-10-18 22:31:00 浏览: 223

volatile和synchronized的区别

### volatile与synchronized的区别 #### 一、锁的特性：互斥与可见性在并发编程中，锁作为实现线程安全的一种手段，其核心作用在于提供两种特性：互斥和可见性。 - **互斥**：互斥是指在任何时刻，只允许一个线程持有特定的锁，从而实现对共享资源的独占访问。这一特性主要用于解决多个线程同时访问同一份共享资源所带来的数据不一致性问题。 - **可见性**：可见性则更为复杂，它要求在释放锁之前对共享数据所做的任何更改，对之后获取该锁的线程来说都是可见的。换句话说，一旦一个线程修改了共享数据并释放了锁，那么所有后续获取该锁的线程都能看到最新的数据状态。可见性机制确保了数据的一致性和正确性。 #### 二、Java中的同步机制：synchronized与volatile 在Java中，为了保证多线程环境下数据的一致性和安全性，可以采用两种主要的方法：`synchronized`和`volatile`。 ##### 1. synchronized关键字 `synchronized`是一种基于锁的同步机制，它可以应用于方法或者代码块。当一个线程访问某个对象的一个`synchronized`方法时，它就获得了该对象的锁，并且其他线程无法再访问该对象的其他`synchronized`方法。 - **互斥性**：通过`synchronized`关键字实现的锁具有互斥性，也就是说，一次只能有一个线程执行被`synchronized`修饰的代码段。 - **可见性**：当一个线程持有锁并对共享变量进行了修改后，释放锁时会确保这些修改对其他线程可见。这是因为锁的释放操作涉及到内存屏障，使得修改后的值能在释放锁时写回主内存。 - **原子性**：`synchronized`保证了在执行代码块或方法时的原子性，这意味着整个代码块或方法要么全部被执行，要么全部不被执行。 ##### 2. volatile关键字 `volatile`关键字用于标记那些在多线程环境中可能会被不同线程同时访问的变量。它的主要作用在于确保这些变量在内存中的可见性，即确保变量的最新值对所有线程都是可见的。 - **可见性**：`volatile`变量在被修改后，其新值会立即反映到主内存中，并且其他线程可以从主内存中读取到最新的值。这是因为`volatile`变量的读写操作都会触发内存屏障指令，确保变量的修改对所有线程可见。 - **非原子性**：`volatile`变量虽然保证了可见性，但是并不能保证原子性。也就是说，对于复合操作（如`i++`），`volatile`并不能确保这些操作不会被拆分成多个步骤执行。这可能导致数据不一致性问题。 #### 三、volatile与synchronized的比较 1. **应用范围**：`volatile`只能应用于变量级别，而`synchronized`可以应用于变量、方法甚至是代码块级别。 2. **性能差异**：通常情况下，`volatile`的性能优于`synchronized`。这是因为`synchronized`会导致线程阻塞，而`volatile`不会。 3. **原子性**：`volatile`不能保证复合操作的原子性，而`synchronized`可以保证原子性。 4. **编译器优化**：`volatile`标记的变量不会被编译器优化，以保证其可见性，而`synchronized`标记的变量可能会被编译器优化。 5. **线程阻塞**：使用`synchronized`时，当一个线程持有锁时，其他试图获取该锁的线程会被阻塞；而使用`volatile`时，不会发生线程阻塞。 #### 四、使用建议 - 对于简单的状态变量（如标志位）的可见性保证，推荐使用`volatile`，因为它更轻量级且性能更好。 - 当需要实现互斥访问或复合操作的原子性时，应选择使用`synchronized`。 - 在不确定如何选择时，优先考虑`synchronized`，因为它提供了更全面的保障，避免因使用不当导致的数据不一致性问题。在实际开发中，理解并灵活运用这两种机制是非常重要的，它们可以帮助我们构建出高效、可靠的多线程应用程序。

在Java中，synchronized和volatile是用来实现多线程同步的关键字。它们在实现多线程同步的机制上有一些不同之处。首先，synchronized关键字提供了互斥访问的能力，即同一时刻只允许一个线程访问被synchronized修饰的代码块或方法。它可以解决并发编程中的原子性、可见性和有序性问题。通过获取锁来实现同步，保证了代码的原子性和有序性。同时，synchronized也保证了共享变量在不同线程之间的可见性。而volatile关键字主要用来解决共享变量的可见性和有序性问题。使用volatile修饰的变量会强制线程从主内存中读取变量的最新值，而不是使用缓存中的旧值。这样可以确保一个线程对volatile变量的修改对其他线程是可见的。然而，volatile不能保证原子性，因此在执行复合操作时仍然需要加锁来保证原子性。此外，synchronized关键字可以用于修饰代码块或方法，而volatile只能修饰变量。另外，synchronized是悲观锁，会导致线程阻塞等待锁的释放，而volatile是乐观锁，不会阻塞线程，而是要求线程自己通过CAS操作来保证数据一致性。综上所述，synchronized和volatile关键字在实现多线程同步的机制上有一些不同。synchronized提供了更全面的多线程同步能力，可以解决原子性、可见性和有序性问题，但会引入线程阻塞。而volatile关键字主要解决共享变量的可见性和有序性问题，但无法保证原子性。因此，在选择使用synchronized还是volatile时，需要根据具体的应用场景和需求进行权衡。123 #### 引用[.reference_title] - *1* [synchronized 和 volatile 的区别是什么？](https://blog.csdn.net/m0_68464502/article/details/131107637)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] - *2* [4个点说清楚Java中synchronized和volatile的区别](https://blog.csdn.net/wanghao112956/article/details/100133457)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] - *3* [Java关键字volatile和synchronized作用和区别](https://download.csdn.net/download/weixin_38557838/12778536)[target="_blank" data-report-click={"spm":"1018.2226.3001.9630","extra":{"utm_source":"vip_chatgpt_common_search_pc_result","utm_medium":"distribute.pc_search_result.none-task-cask-2~all~insert_cask~default-1-null.142^v93^chatsearchT3_2"}}] [.reference_item style="max-width: 33.333333333333336%"] [ .reference_list ]

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