多线程 - 关于Java内存可见性的问题

问题描述

请看以下代码

public class TestVolatile {public static void main(String[] args) throws InterruptedException {ThreadDemo td = new ThreadDemo();new Thread(td).start();Thread.sleep(1);while(true){ if(td.isFlag()){System.out.println('------------------');break; }} }}class ThreadDemo implements Runnable { private boolean flag = false; @Override public void run() {try { Thread.sleep(200);} catch (InterruptedException e) {}flag = true;System.out.println('flag=' + isFlag()); } public boolean isFlag() {return flag; } public void setFlag(boolean flag) {this.flag = flag; }}

把Thread.sleep(1)换成Thread.sleep(1000)就能获取flag修改后的值，即td.isFlag()返回true。虽然看了Java内存模型的概念，但我不知道如何解释这段代码，谁能解释一下？

相关问题： Java多线程的工作内存是什么？

问题解答

你得先说说你的预期效果是啥？问问题要问清楚啊

这个期待是没有规范支撑的。代码中没有做任何能保证 '子线程写 happen-before 主线程读' 的事情。

sleep(1000)后看到修改只是巧合，一个JVM如果在更久后才让主线程看到，甚至永远不让主线程看到都不违反规范。

你的程序应该是想测试 volatile 关键字的功能。但是 “把 Thread.sleep(1) 换成 Thread.sleep(1000) 就能获得预期效果” 这样做理解上是不对的。首先，程序中总共有两个线程，主线程（暂称 线程M）和 new Thread(td) （暂称 线程T）。

当写 Thread.sleep(1) 的时候，线程M 在 1ms 之后，便开始在 while(true) 循环中检查 td.isFlag() 的值，但是因为内存可见性的关系，线程M 并不能及时读取 线程T 中 flag 的值，所以此时导致了死循环；

当写 Thread.sleep(1000) 的时候，M 在 1000ms 之后，开始在 while(true) 循环中检查 td.isFlag() 的值；但是 T 在 200ms 的时候，便将 flag 的值设为 true 了，所以，M 在 1000ms 之后检测 td.isFlag() 的值肯定是返回 true 的，那么第一次判断便会返回 true，产生输出并跳出 while(true) 循环。

为了让 线程M 及时读取到 线程T 中 flag 的值，需要将 flag 使用 volatile 关键字进行修饰：

private volatile boolean flag = false;

那么每次对 flag 的修改，其他线程都立马可见。关于 volatile 的使用，可以参考我的博客：Java 多线程（6）：volatile 关键字的使用

可以参考如下三个代码：其中第一个和你的情况一样，由于多线程的可见性问题，可能导致无限循环下去。第二个是使用synchronized解决此问题，大多数工作场景用这个好第三个是使用volatile解决，但这个关键字只保证可见性，在实际场景中局限性比较大，得慎用

public class StopThread {private static boolean stopRequested;public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread backgroundThread = new Thread(new Runnable() {@Override public void run() {@SuppressWarnings('unused')int i = 0;while(!stopRequested) {// System.out.println('加上这一句程序就可以终止，否则无限循环下去'); i++;} }});backgroundThread.start();TimeUnit.SECONDS.sleep(1);stopRequested = true; }}

public class StopThread2 {private static boolean stopRequested;public static synchronized boolean getStopRequested() {return stopRequested; }public static synchronized void requestStop() {stopRequested = true; }public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread backgroundThread = new Thread(new Runnable() {@Override public void run() {@SuppressWarnings('unused')int i = 0;while(!getStopRequested()/* stopRequested */) { i++;} }});backgroundThread.start();TimeUnit.SECONDS.sleep(1);requestStop();/* stopRequested = true; */ }}

public class StopThread3 {private static volatile boolean stopRequested; public static void main(String[] args) throws InterruptedException {Thread backgroundThread = new Thread(new Runnable() {@Override public void run() {@SuppressWarnings('unused')int i = 0;while(stopRequested) { i++;} }});backgroundThread.start();TimeUnit.SECONDS.sleep(1);stopRequested = true; }}