Java volatile 关键字在多线程对共享变量进行赋值时的写屏障是怎么插入的

浅涛吖_7697

浅涛吖_7697

2026-08-05

901人浏览

原创

volatile写操作插入storestore和storeload屏障:前者确保其前所有普通写完成并刷入主内存、不重排到之后,后者强制写回主内存并使其他缓存失效,且禁止后续读写重排到其前。

java volatile 关键字在多线程对共享变量进行赋值时的写屏障是怎么插入的

Java 中 volatile 关键字对共享变量赋值(即写操作)时,JVM 并不会在变量声明处插入屏障,而是在每次执行该变量的**写指令时**,按语义自动插入两类内存屏障:StoreStore 和 StoreLoad。这两道屏障不是代码层面的语句,而是由 JVM 在编译期生成字节码、运行时由 JIT 编译器或底层 CPU 指令协同落地的硬件级约束。

写操作前插 StoreStore 屏障

作用是确保该 volatile 写之前所有普通变量的写操作(比如 a = 1; b = 2;)已经完成,并被刷入主内存,不能被重排序到 volatile 写之后。这解决了“写可见性”的前置条件——其他线程要看到 volatile 变量的新值,也得同时看到它依赖的其他状态更新。

  • 例如:x = 1; y = 2; flag = true;(flag 是 volatile),JVM 保证 x 和 y 的写一定在 flag = true 之前完成并可见;
  • 在 x86 平台上,这一效果常通过 lock 前缀指令隐式保障,无需额外指令;
  • 在 ARM 等弱内存模型平台,JVM 会显式插入 stlr(store-release)等原语实现等效语义。

写操作后插 StoreLoad 屏障

这是最严格的屏障,它要求:volatile 写必须对所有 CPU 核心可见(即写回主内存 + 触发缓存行失效),且其后的任何读或写操作都不能被重排到它前面。它直接支撑了跨线程的 happens-before 关系。

deep-java-review
deep-java-review

Java项目代码review工具。分析Git变更+完整调用链路上下文,推断业务需求,进行多维度评分和分类汇总,生成完整PRD文档。包含细粒度Java代码审查清单(Null安全、异常处理、Streams、并发、equals/hashCode、资源管理、API设计、性能、MyBatis/ORM、事务边界、SQL/DD...

下载
  • 它强制刷新当前线程的工作内存,使 volatile 变量值同步到主内存;
  • 基于 MESI 协议,向总线广播缓存行失效消息,让其他核心将对应缓存标记为 Invalid;
  • 后续的读操作(如 int v = data;)就不得不从主内存或其它核心缓存中重新加载最新值。

屏障不是修饰变量,而是绑定在每次写动作上

同一个 volatile 变量,每次被赋值都会触发屏障插入。比如循环中多次写 done = true,每次都会带 StoreStore + StoreLoad;但若该变量未被写入,就不会触发任何屏障。

  • 屏障不改变变量本身,只约束指令执行顺序和内存可见行为;
  • 它不阻塞线程、不加锁,开销远低于 synchronized,但也仅限于单次读/写场景;
  • 复合操作(如 counter++)仍需额外同步,因为屏障无法覆盖“读-改-写”整个序列。

实际汇编表现取决于平台

JVM 把屏障语义翻译成目标 CPU 支持的指令。x86 上常用 lock xchg 或 lock add,它们天然具备写回+失效+全屏障效果;ARM 上则用 stlr + ldar 配对实现 release-acquire 语义。开发者无需关心具体指令,只需理解:只要写了 volatile 变量,JVM 就已为你安排好内存同步机制。

Java免费学习笔记:立即使用
解锁 Java 大师之旅:从入门到精通的终极指南

相关文章

PHP速学视频免费教程(入门到精通)
PHP速学视频免费教程(入门到精通)

PHP怎么学习?PHP怎么入门?PHP在哪学?PHP怎么学才快?不用担心,这里为大家提供了PHP速学教程(入门到精通),有需要的小伙伴保存下载就能学习啦!

下载

本站声明:本文内容由网友自发贡献,版权归原作者所有,本站不承担相应法律责任。如您发现有涉嫌抄袭侵权的内容,请联系admin@php.cn

相关专题

更多
java
java

Java是一个通用术语,用于表示Java软件及其组件,包括“Java运行时环境 (JRE)”、“Java虚拟机 (JVM)”以及“插件”。php中文网还为大家带了Java相关下载资源、相关课程以及相关文章等内容,供大家免费下载使用。

2023.06.15

9597

6

java正则表达式语法
java正则表达式语法

java正则表达式语法是一种模式匹配工具,它非常有用,可以在处理文本和字符串时快速地查找、替换、验证和提取特定的模式和数据。本专题提供java正则表达式语法的相关文章、下载和专题,供大家免费下载体验。

2023.07.05

6762

9

java自学难吗
java自学难吗

Java自学并不难。Java语言相对于其他一些编程语言而言,有着较为简洁和易读的语法,本专题为大家提供java自学难吗相关的文章,大家可以免费体验。

2023.07.31

5992

8

java配置jdk环境变量
java配置jdk环境变量

Java是一种广泛使用的高级编程语言,用于开发各种类型的应用程序。为了能够在计算机上正确运行和编译Java代码,需要正确配置Java Development Kit(JDK)环境变量。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.08.01

1044

3

java保留两位小数
java保留两位小数

Java是一种广泛应用于编程领域的高级编程语言。在Java中,保留两位小数是指在进行数值计算或输出时,限制小数部分只有两位有效数字,并将多余的位数进行四舍五入或截取。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来阅读学习。

2023.08.02

868

3

java基本数据类型
java基本数据类型

java基本数据类型有:1、byte;2、short;3、int;4、long;5、float;6、double;7、char;8、boolean。本专题为大家提供java基本数据类型的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.02

1276

5

java有什么用
java有什么用

java可以开发应用程序、移动应用、Web应用、企业级应用、嵌入式系统等方面。本专题为大家提供java有什么用的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

2023.08.02

2509

5

java在线网站
java在线网站

Java在线网站是指提供Java编程学习、实践和交流平台的网络服务。近年来,随着Java语言在软件开发领域的广泛应用,越来越多的人对Java编程感兴趣,并希望能够通过在线网站来学习和提高自己的Java编程技能。php中文网给大家带来了相关的视频、教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读和下载。

2023.08.03

19851

3

配置java环境变量
配置java环境变量

配置Java环境变量是为了让操作系统能够识别和使用Java的相关命令和功能。本专题为大家提供配置java环境变量相关文章,帮助大家解决问题。

2023.08.03

1135

8

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
SQL优化与排查(MySQL版)
SQL优化与排查(MySQL版)

共26课时 | 3.2万人学习