以下都是Java的并发基础面试题,相信大家都会有种及眼熟又陌生的感觉、看过可能在短暂的面试后又马上忘记了。JavaPub在这里整理这些容易忘记的重点知识及解答,​​建议收藏,经常温习查阅​​。

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2. volatile关键字的作用

volatile ​​英 [ˈvɒlətaɪl]​​ ,第一个想到的一定是保证内存可见性(Memory Visibility)。可见性是性对于线程而言。

volatile关键字的作用_后端

上图是Java内存模型,所有线程的共享变量都放在主内存中,每一个线程都有一个独有的工作内存,每个线程不直接操作在主内存中的变量,而是将主内存上变量的副本放进自己的工作内存中,只操作工作内存中的数据。当修改完毕后,再把修改后的结果放回到主内存中。每个线程都只操作自己工作内存中的变量,无法直接访问对方工作内存中的变量,线程间变量值的传递需要通过主内存来完成。

很明显,在并发环境下一定会发生脏数据问题。

使用volatile变量能够保证:


  1. 每次读取前必须先从主内存刷新最新的值。
  2. 每次写入后必须立即同步回主内存当中。


也就是说,volatile关键字修饰的变量看到的随时是自己的最新值。


防止指令重排

在基于偏序关系的Happens-Before内存模型中,指令重排技术大大提高了程序执行效率。但是也引入一个新问题:被部分初始化的对象

例子:

创建一个对象
instance = new Singleton();

它并不是一个原子操作。事实上,它可以”抽象“为下面几条JVM指令:

memory = allocate();    //1:分配对象的内存空间
initInstance(memory); //2:初始化对象
instance = memory; //3:设置instance指向刚分配的内存地址

上面操作2依赖于操作1,但是操作3并不依赖于操作2,所以JVM可以以“优化”为目的对它们进行重排序,经过重排序后如下:

memory = allocate();    //1:分配对象的内存空间
instance = memory; //3:设置instance指向刚分配的内存地址(此时对象还未初始化)
initInstance(memory); //2:初始化对象

可以看到指令重排之后,操作 3 排在了操作 2 之前,即引用instance指向内存memory时,这段崭新的内存还没有初始化。由于instance已经指向了一块内存空间,从而返回 instance!=null,用户得到了没有完成初始化的“半个”单例。

但是有一点:volatile不保证原子性。


这里有一篇生产环境使用volatile的例子:https://mp.weixin.qq.com/s/s1cwut9WvUSrMYw_6UK3sg



【Java并发面试】10道不得不会的Java并发基础面试题