Java volatile 面試題

對一個(gè)共享變量使用Volatile關(guān)鍵字保證了線程間對該數(shù)據(jù)的可見性,即不會讀到臟數(shù)據(jù)。

首先看幾個(gè)關(guān)于volatile 關(guān)鍵字的面試題。

1)Java 中能創(chuàng)建 volatile 數(shù)組嗎?

能,Java 中可以創(chuàng)建 volatile 類型數(shù)組,不過只是一個(gè)指向數(shù)組的引用,而不是整個(gè)數(shù)組。我的意思是,如果改變引用指向的數(shù)組,將會受到 volatile 的保護(hù),但是如果多個(gè)線程同時(shí)改變數(shù)組的元素,volatile 標(biāo)示符就不能起到之前的保護(hù)作用了。

參考:volatile是否能保證數(shù)組中元素的可見性?

2)volatile 能使得一個(gè)非原子操作變成原子操作嗎?

一個(gè)典型的例子是在類中有一個(gè) long 類型的成員變量。如果你知道該成員變量會被多個(gè)線程訪問,如計(jì)數(shù)器、價(jià)格等,你最好是將其設(shè)置為 volatile。為什么?因?yàn)?Java 中讀取 long 類型變量不是原子的,需要分成兩步,如果一個(gè)線程正在修改該 long 變量的值,另一個(gè)線程可能只能看到該值的一半(前 32 位)。但是對一個(gè) volatile 型的 long 或 double 變量的讀寫是原子。

參考:volatile不能保證原子性

3)volatile 修飾符的有過什么實(shí)踐?

一種實(shí)踐是用 volatile 修飾 long 和 double 變量,使其能按原子類型來讀寫。double 和 long 都是64位寬,因此對這兩種類型的讀是分為兩部分的,第一次讀取第一個(gè) 32 位,然后再讀剩下的 32 位,這個(gè)過程不是原子的,但 Java 中 volatile 型的 long 或 double 變量的讀寫是原子的。volatile 修飾符的另一個(gè)作用是提供內(nèi)存屏障(memory barrier),例如在分布式框架中的應(yīng)用。簡單的說,就是當(dāng)你寫一個(gè) volatile 變量之前,Java 內(nèi)存模型會插入一個(gè)寫屏障(write barrier),讀一個(gè) volatile 變量之前,會插入一個(gè)讀屏障(read barrier)。意思就是說,在你寫一個(gè) volatile 域時(shí),能保證任何線程都能看到你寫的值,同時(shí),在寫之前,也能保證任何數(shù)值的更新對所有線程是可見的,因?yàn)閮?nèi)存屏障會將其他所有寫的值更新到緩存。

4)volatile 類型變量提供什么保證?

volatile 變量提供順序和可見性保證,例如,JVM 或者 JIT為了獲得更好的性能會對語句重排序,但是 volatile 類型變量即使在沒有同步塊的情況下賦值也不會與其他語句重排序。 volatile 提供 happens-before 的保證,確保一個(gè)線程的修改能對其他線程是可見的。某些情況下,volatile 還能提供原子性,如讀 64 位數(shù)據(jù)類型,像 long 和 double 都不是原子的,但 volatile 類型的 double 和 long 就是原子的。

更多內(nèi)容:
Java并發(fā)編程:volatile關(guān)鍵字解析

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