Java多线程volatile关键技术解析

Java面试题总结 多线程、并发及线程的基础问题是Java面试中常见的主题，本节将对volatile类型的变量进行详细的介绍。 **1. Java中能创建volatile数组吗？** 是的，Java中可以创建volatile类型数组，不过只是一个指向数组的引用，而不是整个数组。我的意思是，如果改变引用指向的数组，将会受到volatile的保护，但是如果多个线程同时改变数组的元素，volatile标示符就不能起到之前的保护作用了。这是因为volatile类型的数组只是保证了数组的引用是volatile的，而不是数组元素本身。因此，在多线程环境下，如果需要保证数组元素的安全性，需要使用其他同步机制。 **2. volatile能使得一个非原子操作变成原子操作吗？** volatile类型的变量可以使得非原子操作变成原子操作。一个典型的例子是在类中有一个long类型的成员变量。如果你知道该成员变量会被多个线程访问，如计数器、价格等，你最好是将其设置为volatile。为什么？因为Java中读取long类型变量不是原子的，需要分成两步，如果一个线程正在修改该long变量的值，另一个线程可能只能看到该值的一半（前32位）。但是对一个volatile型的long或double变量的读写是原子的。 **3. volatile修饰符的有过什么实践？** 一种实践是用volatile修饰long和double变量，使其能按原子类型来读写。double和long都是64位宽，因此对这两种类型的读是分为两部分的，第一次读取第一个32位，然后再读剩下的32位，这个过程不是原子的，但Java中volatile型的long或double变量的读写是原子的。volatile修复符的另一个作用是提供内存屏障（memory barrier），例如在分布式框架中的应用。简单的说，就是当你写一个volatile变量之前，Java内存模型会插入一个写屏障（write barrier），读一个volatile变量之前，会插入一个读屏障（read barrier）。意思就是说，在你写一个volatile域时，能保证任何线程都能看到你写的值，同时，在写之前，也能保证任何数值的更新对所有线程是可见的，因为内存屏障会将其他所有写的值更新到缓存。 **4. volatile类型变量提供什么保证？** volatile变量提供顺序和可见性保证，例如，JVM或者JIT为了获得更好的性能会对语句重排序，但是volatile类型变量即使在没有同步块的情况下赋值也不会与其他语句重排序。volatile提供happens-before的保证，确保一个线程的修改能对其他线程是可见的。某些情况下，volatile还能提供原子性，如读64位数据类型，像long和double都不是原子的，但volatile类型变量可以提供原子性。 volatile类型变量在Java多线程编程中扮演着重要的角色，它可以提供顺序和可见性保证，确保多线程环境下的安全性。但是，需要注意的是，volatile类型变量并不能取代同步块和锁机制，它只是在一定程度上提供了原子性和可见性保证。