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华为一面查漏补缺第十五期：深入剖析volatile和synchronized
后端
2023-10-30 10:39:52
Java并发编程中的volatile和synchronized
在多线程编程中，管理共享资源至关重要。Java提供了两种机制来实现这一目标：volatile和synchronized。了解这些机制对于编写健壮且高效的并发应用程序至关重要。
volatile
想象一下一个共享的变量，多个线程可以同时访问它。如果没有volatile，线程无法保证在对该变量进行更改后，其他线程可以看到这些更改。volatile是一个修饰符，它强制将共享变量的所有更改写入主内存，并通知其他线程这些更改。这确保了所有线程都能看到变量的最新值，从而消除了缓存一致性问题。
synchronized
与volatile不同，synchronized是一个锁机制。它允许线程独占访问共享数据结构，防止其他线程同时访问。当一个线程进入synchronized块时，它将获得该块中共享数据的独占锁。其他线程将被阻塞，直到该线程释放锁。这保证了原子性和一致性，因为一次只能有一个线程访问共享数据。
何时使用volatile
- 当需要在不同线程之间共享一个变量，但不需要对其进行原子性更新时，可以使用volatile。
- 变量在不同线程中读取的频率远远高于更新的频率。
- 需要确保对共享变量的更改对所有线程立即可见。
何时使用synchronized
- 当需要在不同线程之间共享一个变量，并且需要对该变量进行原子性更新时，可以使用synchronized。
- 多个线程需要同时访问和更新共享变量。
- 需要确保对共享变量的更改以原子和一致的方式进行。
代码示例
volatile示例：
public class VolatileCounter {
private volatile int count;
public void increment() {
count++;
}
public int getCount() {
return count;
}
}
在这个示例中，使用volatile修饰符来确保count变量的更改对所有线程立即可见。
synchronized示例：
public class SynchronizedCounter {
private int count;
public synchronized void increment() {
count++;
}
public synchronized int getCount() {
return count;
}
}
在这个示例中，使用synchronized块来保护count变量的原子性更新。
常见问题解答
-
volatile保证原子性吗？
- 不，volatile不保证原子性。它仅确保对共享变量的更改对所有线程立即可见。
-
synchronized比volatile性能更差吗？
- 是的，synchronized比volatile开销更大。它需要获取和释放锁，这会增加性能开销。
-
在什么情况下volatile是更好的选择？
- 当需要在不同线程之间共享一个变量，但不需要对其进行原子性更新时。
-
在什么情况下synchronized是更好的选择？
- 当需要在不同线程之间共享一个变量，并且需要对该变量进行原子性更新时。
-
我可以使用volatile和synchronized来保护同一共享变量吗？
- 不，这不是一个好主意。使用volatile和synchronized来保护同一共享变量可能会导致死锁。
