volatile和synchronized的区别是什么

本篇文章给大家分享的是有关volatile和synchronized的区别是什么，小编觉得挺实用的，因此分享给大家学习，希望大家阅读完这篇文章后可以有所收获，话不多说，跟着小编一起来看看吧。

Java 内存模型（JMM）

CPU 增加了缓存均衡了与内存的速度差异，这一增加还是好几层。

此时内存的短板不再那么明显，CPU甚喜。但随之却带来很多问题

看上图，每个核都有自己的一级缓存（L1 Cache），有的架构里面还有所有核共用的二级缓存（L2 Cache）。使用缓存之后，当线程要访问共享变量时，如果 L1 中存在该共享变量，就不会再逐级访问直至主内存了。所以，通过这种方式，就补上了访问内存慢的短板

具体来说，线程读/写共享变量的步骤是这样：

1. 鸿蒙官方战略合作共建——HarmonyOS技术社区

2.  从主内存复制共享变量到自己的工作内存

3.  在工作内存中对变量进行处理

4.  处理完后，将变量值更新回主内存

假设现在主内存中有共享变量 X， 其初始值为 0

线程1先访问变量 X， 套用上面的步骤就是这样：

1. 鸿蒙官方战略合作共建——HarmonyOS技术社区

2.  L1 和 L2 中都没有发现变量 X，直到在主内存中找到

3.  拷贝变量 X 到 L1 和 L2 中

4.  在 L1 中将 X 的值修改为1，并逐层写回到主内存中

此时，在线程 1 眼中，X 的值是这样的：

接下来，线程 2 同样按照上面的步骤访问变量 X

1. 鸿蒙官方战略合作共建——HarmonyOS技术社区

2.     L1 中没有发现变量 X

3.     L2 中发现了变量X

4.     从L2中拷贝变量到L1中

  在L1中将X 的值修改为2，并逐层写回到主内存中

此时，线程 2 眼中，X 的值是这样的：

结合刚刚的两次操作，当线程1再访问变量x，我们看看有什么问题：

此刻，如果线程 1 再次将 x=1回写，就会覆盖线程2 x=2 的结果，同样的共享变量，线程拿到的结果却不一样（线程1眼中x=1；线程2眼中x=2），这就是共享变量内存不可见的问题。

怎么补坑呢？今天的两位主角闪亮登场，不过在说明 volatile关键字之前，我们先来说说你最熟悉的 synchronized 关键字

synchronized

遇到线程不安全的问题，习惯性的会想到用 synchronized 关键字来解决问题，暂且先不论该办法是否合理，我们来看 synchronized 关键字是怎么解决上面提到的共享变量内存可见性问题的

•  【进入】synchronized 块的内存语义是把在 synchronized 块内使用的变量从线程的工作内存中清除，从主内存中读取

•  【退出】synchronized 块的内存语义事把在 synchronized 块内对共享变量的修改刷新到主内存中

二话不说，无情向下看 volatile

volatile

当一个变量被声明为 volatile 时：

•  线程在【读取】共享变量时，会先清空本地内存变量值，再从主内存获取最新值

•  线程在【写入】共享变量时，不会把值缓存在寄存器或其他地方（就是刚刚说的所谓的「工作内存」），而是会把值刷新回主内存

有种换汤不换药的感觉，你看的一点都没错

所以，当使用 synchronized 或 volatile 后，多线程操作共享变量的步骤就变成了这样：

简单点来说就是不再参考 L1 和 L2 中共享变量的值，而是直接访问主内存

来点踏实的，上例子

public class ThreadNotSafeInteger {      /**       * 共享变量 value       */      private int value;      public int getValue() {          return value;      }      public void setValue(int value) {          this.value = value;      }  }

经过前序分析铺垫，很明显，上面代码中，共享变量 value 存在大大的隐患，尝试对其作出一些改变

先使用 volatile 关键字改造：

public class ThreadSafeInteger {      /**       * 共享变量 value       */      private volatile int value;      public int getValue() {          return value;      }      public void setValue(int value) {          this.value = value;      }  }

再使用 synchronized 关键字改造

public class ThreadSafeInteger {      /**       * 共享变量 value       */      private int value;      public synchronized int getValue() {          return value;      }      public synchronized void setValue(int value) {          this.value = value;      }  }

这两个结果是完全相同，在解决【当前】共享变量数据可见性的问题上，二者算是等同的

如果说 synchronized 和 volatile 是完全等同的，那就没必要设计两个关键字了，继续看个例子

@Slf4j  public class VisibilityIssue {      private static final int TOTAL = 10000;  //    即便像下面这样加了 volatile 关键字修饰不会解决问题，因为并没有解决原子性问题      private volatile int count;      public static void main(String[] args) {          VisibilityIssue visibilityIssue = new VisibilityIssue();          Thread thread1 = new Thread(() -> visibilityIssue.add10KCount());          Thread thread2 = new Thread(() -> visibilityIssue.add10KCount());          thread1.start();          thread2.start();          try {              thread1.join();              thread2.join();          } catch (InterruptedException e) {              log.error(e.getMessage());          }          log.info("count 值为：{}", visibilityIssue.count);      }      private void add10KCount(){          int start = 0;          while (start ++ < TOTAL){              this.count ++;          }      }  }

其实就是将上面setValue 简单赋值操作 （this.value = value;）变成了 （this.count ++;）形式，如果你运行代码，你会发现，count的值始终是处于1w和2w之间的

将上面方法再以 synchronized 的形式做改动

@Slf4j  public class VisibilityIssue {      private static final int TOTAL = 10000;      private int count;       //... 同上      private synchronized void add10KCount(){          int start = 0;          while (start ++ < TOTAL){              this.count ++;          }      }  }

再次运行代码，count 结果就是 2w

以上就是volatile和synchronized的区别是什么，小编相信有部分知识点可能是我们日常工作会见到或用到的。希望你能通过这篇文章学到更多知识。更多详情敬请关注亿速云行业资讯频道。