C#中volatile的用法


注:本文為個人學習摘錄,原文地址:http://www.cnblogs.com/gjhjoy/p/3556709.html

 

恐怕比較一下volatile和synchronized的不同是最容易解釋清楚的。volatile是變量修飾符,而synchronized則作用於一段代碼或方法;看如下三句get代碼:

  1. int i1;              int geti1() {return i1;}
  2. volatile int i2;  int geti2() {return i2;}
  3. int i3;              synchronized int geti3() {return i3;}

  geti1()得到存儲在當前線程中i1的數值。多個線程有多個i1變量拷貝,而且這些i1之間可以互不相同。換句話說,另一個線程可能已經改 變了它線程內的i1值,而這個值可以和當前線程中的i1值不相同。事實上,Java有個思想叫“主”內存區域,這里存放了變量目前的“准確值”。每個線程 可以有它自己的變量拷貝,而這個變量拷貝值可以和“主”內存區域里存放的不同。因此實際上存在一種可能:“主”內存區域里的i1值是1,線程1里的i1值 是2,線程2里的i1值是3——這在線程1和線程2都改變了它們各自的i1值,而且這個改變還沒來得及傳遞給“主”內存區域或其他線程時就會發生。
   而geti2()得到的是“主”內存區域的i2數值。用volatile修飾后的變量不允許有不同於“主”內存區域的變量拷貝。換句話說,一個變量經 volatile修飾后在所有線程中必須是同步的;任何線程中改變了它的值,所有其他線程立即獲取到了相同的值。理所當然的,volatile修飾的變量 存取時比一般變量消耗的資源要多一點,因為線程有它自己的變量拷貝更為高效。
  既然volatile關鍵字已經實現了線程間數據同步,又要 synchronized干什么呢?呵呵,它們之間有兩點不同。首先,synchronized獲得並釋放監視器——如果兩個線程使用了同一個對象鎖,監 視器能強制保證代碼塊同時只被一個線程所執行——這是眾所周知的事實。但是,synchronized也同步內存:事實上,synchronized在“ 主”內存區域同步整個線程的內存。因此,執行geti3()方法做了如下幾步:
1. 線程請求獲得監視this對象的對象鎖(假設未被鎖,否則線程等待直到鎖釋放)
2. 線程內存的數據被消除,從“主”內存區域中讀入(Java虛擬機能優化此步。。。[后面的不知道怎么表達,汗])
3. 代碼塊被執行
4. 對於變量的任何改變現在可以安全地寫到“主”內存區域中(不過geti3()方法不會改變變量值)
5. 線程釋放監視this對象的對象鎖
  因此volatile只是在線程內存和“主”內存間同步某個變量的值,而synchronized通過鎖定和解鎖某個監視器同步所有變量的值。顯然synchronized要比volatile消耗更多資源。

 更通俗的解釋:

Volatile 字面的意思時易變的,不穩定的。在C#中也差不多可以這樣理解。

編譯器在優化代碼時,可能會把經常用到的代碼存在Cache里面,然后下一次調用就直接讀取Cache而不是內存,這樣就大大提高了效率。但是問題也隨之而來了。

在多線程程序中,如果把一個變量放入Cache后,又有其他線程改變了變量的值,那么本線程是無法知道這個變化的。它可能會直接讀Cache里的數據。但是很不幸,Cache里的數據已經過期了,讀出來的是不合時宜的臟數據。這時就會出現bug。

用Volatile聲明變量可以解決這個問題。用Volatile聲明的變量就相當於告訴編譯器,我不要把這個變量寫Cache,因為這個變量是可能發生改變的。


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