Java中的线程安全：volatile关键字、synchronized关键字

翻滚的胖子
2023-05-29 14:12:44
后端技术
Java PHP

在多线程编程中，线程安全是一个非常重要的问题。Java提供了一些机制来保证线程安全，其中最常用的有volatile关键字和synchronized关键字。

概述

线程安全指的是多线程环境下程序的正确性。在多线程环境下，多个线程可能同时访问同一份数据，如果没有采取任何措施，就会导致数据的不一致性，甚至会导致程序崩溃。

Java中提供了多种机制来保证线程安全，包括同步代码块、同步方法、Lock接口等。其中，volatile关键字和synchronized关键字是最常用的两种机制。

volatile关键字

volatile关键字可以保证多线程环境下变量的可见性和禁止指令重排序。

可见性指的是当一个线程修改了一个volatile变量的值时，其他线程可以立即看到这个修改。

指令重排序是指编译器和处理器为了提高程序的执行效率，可能会对指令的执行顺序进行调整。在单线程环境下，这种调整是没有问题的，但在多线程环境下，可能会导致程序的错误。

下面是一个使用volatile关键字的例子：

public class VolatileTest {
    private volatile int count = 0;
    
    public void increment() {
        count++;
    }
    
    public int getCount() {
        return count;
    }
}

在这个例子中，count变量被声明为volatile。这样，当一个线程修改了count的值时，其他线程可以立即看到这个修改，从而保证了可见性。

synchronized关键字

synchronized关键字可以保证多线程环境下代码的原子性和可见性。

原子性指的是一个操作不可分割，要么全部执行成功，要么全部执行失败。在多线程环境下，如果多个线程同时执行一个非原子操作，就可能会导致数据的不一致性。

下面是一个使用synchronized关键字的例子：

public class SynchronizedTest {
    private int count = 0;
    
    public synchronized void increment() {
        count++;
    }
    
    public int getCount() {
        return count;
    }
}

在这个例子中，increment方法被声明为synchronized。这样，当一个线程执行increment方法时，其他线程必须等待该方法执行完毕才能继续执行，从而保证了原子性和可见性。