volatile 关键字的作用
volatile 能使保证原子性吗
乐观锁和悲观锁的理解及如何实现,有哪些实现方式?
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volatile 关键字的作用
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- 零之18 2023-10-06 22:50关注
volatile
关键字用于修饰变量,用以确保多线程环境下对该变量的可见性。主要有以下作用:可见性:
volatile
保证了多线程环境下变量的可见性。当一个线程修改了volatile
变量的值,其他线程能够立即看到这个变化,而不会使用缓存中的旧值。禁止指令重排:
volatile
可以防止编译器和运行时对代码进行指令重排,确保程序的执行顺序符合程序员的预期。不保证原子性:
volatile
并不保证操作的原子性,即一个操作的读取、修改、写入过程不是原子的。如果需要原子性操作,应考虑使用锁或其他原子操作类(如AtomicInteger
)。
对于
volatile
是否能保证原子性,答案是不能。原子性意味着一个操作不可分割,要么全部执行成功,要么全部不执行,而volatile
仅保证了可见性和禁止指令重排,不能保证复合操作的原子性。关于乐观锁和悲观锁:
悲观锁:
悲观锁认为在并发情况下,冲突是常态,因此在操作数据时悲观地认为会产生冲突,因此对数据加锁,保证同一时刻只有一个线程可以操作该数据。Java中的synchronized关键字就是悲观锁的一种实现。乐观锁:
乐观锁认为冲突是不常见的,因此不加锁,而是在更新数据时,先进行尝试,然后根据尝试的结果来决定是否提交事务。如果尝试失败,可以采取重新尝试或者其他策略。乐观锁常用于无锁数据结构、版本控制机制。Java中的CAS(Compare and Swap)操作,以及java.util.concurrent.atomic
包中的原子类,如AtomicInteger
,就是乐观锁的实现。
实现乐观锁的方式有:
CAS(Compare and Swap):
使用底层硬件提供的原子性操作来实现。Java中的Atomic
类使用了 CAS 操作来保证原子性。版本号机制:
在数据表中增加一个版本号字段,每次更新时,将版本号加一。在更新时检查版本号,如果版本号相符,则更新成功,否则认为是冲突,需要进行相应的处理。时间戳机制:
为每个事务分配一个唯一的时间戳,在更新时,比较时间戳来判断是否发生冲突。
这些都是乐观锁的实现方式,具体选择取决于应用场景和性能要求。
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