Java并发编程：深入理解JUC中的volatile关键字

"尚硅谷JUC视频笔记整理，涵盖了多线程和并发编程的关键知识点，包括volatile关键字的使用及其局限性，以及如何通过synchronized解决并发问题。" 在Java并发编程中，volatile关键字扮演着重要的角色，它提供了内存可见性和部分有序性保障，以确保在多线程环境下对共享变量的访问是安全的。以下是对volatile关键字的详细说明： 1. 内存可见性：Java内存模型（JMM）规定，如果没有特别的同步措施，一个线程对共享变量的修改可能不会立即被其他线程看到。volatile关键字通过禁止指令重排序并强制将修改后的值刷新到主内存，确保了修改后的值对其他线程可见。 2. 可见性错误示例：当一个线程修改了共享变量，其他线程可能无法看到这个修改，因为它们可能还在使用缓存中的旧值。例如，在给定的代码中，主线程在while循环中检查ThreadDemo对象的flag变量，但由于没有volatile修饰，即使flag被子线程修改，主线程也无法感知到，导致死循环。 3. volatile的局限性： - **非原子性**：volatile并不能保证对变量的复合操作（如++、--等）具有原子性。在上述例子中，如果flag是一个计数器，多线程同时增加计数，volatile无法保证结果的正确性。 - **非互斥性**：volatile并不提供互斥访问，即不保证同一时刻只有一个线程能读写变量。如果需要保证线程安全，还需要配合其他同步机制，如synchronized。 4. 解决方案：虽然volatile不能保证原子性和互斥性，但在某些情况下，如简单的单次赋值或布尔标志的设置，它是足够使用的。对于更复杂的场景，可以使用synchronized来确保线程间的互斥，如代码所示，通过在访问共享变量时加锁，可以确保只有一个线程能进入临界区，从而解决并发问题。然而，synchronized会带来一定的性能开销，因为它会导致线程上下文切换。 在实际开发中，Java并发工具类（JUC，Java Concurrency Utilities）提供了如Atomic类、ReentrantLock等高级并发工具，它们在保证线程安全的同时，性能上优于传统的synchronized。例如，AtomicBoolean可以用来替换volatile boolean，以提供原子性的读写操作。 理解和掌握volatile关键字及其应用场景是Java并发编程的基础，但仅靠volatile往往不足以解决所有并发问题，需要结合其他并发控制手段，如synchronized、Lock、原子类等，才能构建出高效且线程安全的多线程程序。