Java中synchronized與volatile的差異與聯繫

這篇文章主要介紹了java中volatile和synchronized的區別與聯繫的相關資料,希望透過本文能幫助到大家，讓大家理解這部分內容，需要的朋友可以參考下

#java中volatile和synchronized的區別與聯繫

這個可能是最好的對比volatile和synchronized作用的文章了。 volatile是一個變數修飾符，而synchronized是一個方法或區塊的修飾符。所以我們使用這兩個關鍵字來指定三種簡單的訪問變數的方式

  int i1;            int geti1() {return i1;}
volatile int i2;            int geti2() {return i2;}
   int i3;     synchronized int geti3() {return i3;}

geti1()在目前執行緒中立即取得在i1變量中的值。執行緒可以獲得變數的本地拷貝，而所獲得的變數的值並不一定與其他執行緒所獲得的值相同。特別是，如果其他的執行緒修改了i1的值，那麼目前執行緒所獲得的i1的值可能與修改後的值有所差別。實際上，Java有一個主記憶體的機制，使用一個主記憶體來保存變數目前的正確的值。執行緒將變數的值拷貝到自己獨立的記憶體中，而這些執行緒的記憶體拷貝可能與主記憶體中的值不同。所以實際當中可能發生這樣的情況，在主記憶體中i1的值為1，線程1和線程2都更改了i1，但是卻沒把更新的值傳回給主內存或其他線程中，那麼可能在線程1中i1的值為2，線程2中i1的值卻為3。

另一方面，geti2()可以有效的從主記憶體中取得i2的值。一個volatile類型的變數不允許執行緒從主記憶體中將變數的值拷貝到自己的儲存空間。因此，一個聲明為volatile類型的變量將在所有的線程中同步的獲得數據，不論你在任何線程中更改了變量，其他的線程將立即得到同樣的結果。由於執行緒存取或更改自己的資料拷貝有更高的效率，所以volatile類型變數在效能上有所消耗。
那麼如果volatile變數已經可以讓資料在執行緒間同步，那麼synchronizes用來幹嘛？兩者有兩方面的不同。首先，synchronized取得和釋放由監聽器控制的鎖，如果兩個執行緒都使用一個監聽器(即相同物件鎖)，那麼監聽器可以強制在一個時刻只有一個執行緒能處理程式碼區塊，這是最一般的同步。另外，synchronized還能讓記憶體同步。在實際當中，synchronized使得所有的線程內存與主內存相同步。所以geti3()的執行過程如下：

1.   執行緒從監聽器取得物件的鎖定。 (這裡假設監聽器非鎖，否則線程只有等到監聽器解鎖才能獲取對象鎖)

#2.   線程內存更新所有的變量，也就是說他將讀取主內存中的變量使自己的變數保證有效。 (JVM會使用一個「髒」標誌來最優化過程，使得僅僅具有「髒」標誌變數被更新。詳細的情況查詢JAVA規範的17.9)

#3.   程式碼區塊被執行(在這個範例中，設定回傳值為剛剛從主記憶體重置的i3目前的值。但是這個例子中geti3()沒有什麼變化。

5.   執行緒釋放物件的鎖定給監聽器。

所以volatile只能在線程記憶體和主記憶體之間同步一個變數的值，而synchronized則同步在執行緒記憶體和主記憶體之間的所有變數的值，並且透過鎖定和釋放監聽器來實現。顯然，synchronized在性能上將比volatile更加有所消耗。

關於兩者的區別

1.volatile本質是在告訴jvm當前變數在暫存器（工作記憶體）中的值是不確定的，需要從主記憶體讀取；synchronized則是鎖定目前變量，只有當前執行緒可以存取該變量，其他執行緒被阻塞住。

2.volatile只能使用在變數層級；synchronized則可以使用在變數、方法、和類別層級的

3.
volatile僅能實現變數的修改可見性，不能保證原子性

；而synchronized則可以保證變數的修改可見性和原子性

4.volatile不會造成執行緒的阻塞；synchronized可能會造成線程的阻塞。

5.volatile標記的變數不會被編譯器最佳化；synchronized標記的變數可以被編譯器最佳化 

紅色字體部分的原因如下：

線程A修改了變數還沒結束時,另外的線程B可以看到已修改的值,而且可以修改這個變數,而不用等待A釋放鎖定,因為Volatile 變量沒上鎖

以上是Java中synchronized與volatile的差異與聯繫的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！