volatile关键字问题

Question

public class Test {
    public volatile int inc = 0;
    public void increase() {
        inc++;
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        final Test test = new Test();
        CountDownLatch latch = new CountDownLatch(10);
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            new Thread() {
                public void run() {
                    latch.countDown();
                    for (int j = 0; j < 1000; j++)
                        test.increase();
                }
            }.start();
        }
        latch.await();
        System.out.println(test.inc);
    }
}

我已经用了volatile关键字,但是还是有线程安全问题,每次的结果都不是10000实在想不明白

 第一：使用volatile关键字会强制将修改的值立即写入主存；
第二：使用volatile关键字的话，当变量进行修改后，会导致其他线程的工作内存中缓存变量的缓存行无效

自己的推导逻辑:

假如某个时刻变量inc的值为10，

线程1对变量进行自增操作，线程1先读取了变量inc的原始值，然后线程1被阻塞了；

然后线程2对变量进行自增操作，线程2也去读取变量inc的原始值，由于线程1只是对变量inc进行读取操作，而没有对变量进行修改操作，所以不会导致线程2的工作内存中缓存变量inc的缓存行无效，所以线程2会直接去主存读取inc的值，发现inc的值时10，然后进行加1操作，并把11写入工作内存，最后写入主存。

然后线程1接着进行加1操作，由于线程2修改了inc的值,按照validate原理(使用volatile关键字的话，当变量进行修改后，会导致其他线程的工作内存中缓存同一变量的缓存行无效)

那么此时线程1应该会重新去主存中读取数据(因为inc在主存的值被线程2修改了),然后先更新自己工作内存中的inc值为11,然后在进行自增操作,那么结果应该为12

不会发生线程安全问题呀

Answer 1

bearsmall 2018-03-16 21:12:47

--由于线程2修改了inc的值,按照validate原理(使用volatile关键字的话，当变量进行修改后，会导致其他线程的工作内存中缓存同一变量的缓存行无效)那么此时线程1应该会重新去主存中读取数据(因为inc在主存的值被线程2修改了)--

     你这段话有问题，volatile并没有这个效果。

     volatile只能保证可见性不能保证原子性，可见性指的是可以不断读到最新值（但前提是你要在值变了之后再主动去读啊），而不是说最新值会主动更新到之前读过"旧值"的线程中，这里线程1也更不会主动再读一遍inc的值。其实按照线程1中的count++实际对应的三步流程（取count值、count+1、count值写回）虽然在第一步之后线程2改变了count的值但是线程1并不知道，而且第二步中count的值就是第一步中的值，线程1也并不会再次从内存中去取，因为第一步就取到值了啊，再说一遍第二步中count用的就是第一步取的那个值为10的“旧值”。总之，volatile并不会产生你说的那种主动提醒其它线程更新之前读到的“旧值”这样的效果。

• 提问者 edgewalk #1

  使用volatile关键字的话，当变量进行修改更新到主存后，会导致其他线程的工作内存中缓存同一变量的缓存行无效，这个效果为什么不存在？

• bearsmall 回复 提问者 edgewalk #2

  失效针对线程1再次读取count的值才表现得更明显，count++里面只涉及到一次取值操作可能看得不明显。比如在线程1中的count++程序段后再加一句打印count值的语句，如果按照你描述的场景，count++期间count的值突然被线程2改变，那么此时线程1中对count的缓存就失效了，当执行到第二次取count值的时候也就是输出语句中要读count的值时，那么此时就不会读缓存中的旧值，而是去内存中读最新值。count++语句的三部曲只有第一步是读count的值，第二步count的值就是第一步的值。结合两次读count值的操作来体会这个缓存失效会更明显，我是这么理解的。

• Jimin 回复 提问者 edgewalk #3

  bearsmall 同学两个解释的都很棒，必须点赞。本质上就是：volatile关键字修饰的共享变量在读取到变量时是最新的没问题，但是在做+1操作及回写时，这时可能有其他线程已经对这个共享变量做了修改，这是他是不知道的，这几步不是原子操作。只根据自己当前的计算的值回写到共享变量，就可能出现线程安全问题了。

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