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java - 使用volatile和synchronized时flushed或者publish到各个线程的内存范围是多少？

coder 2024-03-08 原文

此问题仅针对内存可见性，而不是 happens-before 和 happens-after。 Java 中有四种方法可以保证一个线程中的内存更改对另一个线程可见。 (引用 http://gee.cs.oswego.edu/dl/cpj/jmm.html)

  1. 写入线程释放同步锁，读取线程随后获取同一个同步锁。
  2. 如果一个字段被声明为 volatile，写入它的任何值都会被写入线程刷新并在写入线程执行任何进一步的内存操作之前变得可见(即，为了手头的目的它被立即刷新)。
  3. 线程第一次访问对象的字段时，它会看到该字段的初始值或其他线程写入后的值。
  4. 当线程终止时，所有写入的变量都会刷新到主内存。

根据Java Concurrency in Practice，关于此类问题的圣经:

The visibility effects of volatile variables extend beyond the value of the volatile variable itself. When thread A writes to a volatile variable and subsequently thread B reads that same variable, the values of all variables that were visible to A prior to writing to the volatile variable become visible to B after readin the volatile variable.

易变问题

这是否意味着 JVM 实际上会跟踪 volatile 变量的读写，以便知道如何将内存从 A 刷新到 B 而不是 A 到 C？所以 A 写入变量，然后 C 从变量中读取，然后 B 从变量中读取，刷新是在A 和 B 以及 A 和 C 之间的每线程基础，但不是 B 和 C？或者，它是否意味着所有缓存的内存都被刷新，而不管线程？是只刷新 volatile 变量，还是刷新所有缓存内存？

同步问题

对于 synchronized关键字 flushing，它表示只有在锁内部更新的内存才能保证发布给其他线程。这意味着在下面的代码中，两个线程运行 method() , 离开同步块(synchronized block)将刷新 staticVar2到另一个线程，但不 staticVar1 , 对吗？

另外，在 method2() , 同步 differentLock如果另一个线程正在执行，可能会导致 happens-before happens-after 问题 method() .但是，问题在于可见性。如果线程 A 执行 method ，然后线程 B 执行 method2() , 是 staticVar2 的值从 A 发布到 B，即使这两个线程不同步同一锁？

static int staticVar1, staticVar2;
void method() {
    staticVar1++;
    synchronized (lock) {
        staticVar2++;
    }
}
void method2() {
    synchronized (differentLock) {
        staticVar2++;
    }
}

静态问题

在我看来，如果staticVar1永远不会更新到其他线程，那么任何程序中的所有静态变量都需要 volatile声明，或者只能在 synchronized 中访问 block 。这似乎相当苛刻，但它是正确的吗？我确实见过很多不同步的静态变量。

总结

  1. volatile 读写是将所有内存刷新到所有线程，还是仅在两个访问线程之间刷新？无论答案是什么，是刷新了所有内存还是仅刷新了 volatile 变量？
  2. 退出同步块(synchronized block)时是否刷新了所有更改的内存，还是仅刷新了 block 内更改的内存？如果不是所有内存都被刷新，线程同步的锁对象是否必须相同才能看到值(即锁对象是否对内存可见性有任何影响)？
  3. 两个线程访问的所有静态变量都必须同步吗？

最佳答案

在内存方面没有范围限制。当您有读取或写入屏障时，它适用于所有内存读取/写入。

我看到的限制是内存映射。当您内存映射一个文件时，您必须小心如何使它对另一个线程可用，因为这个新的内存映射可能不会立即在另一个线程中可见，从而导致 BUS 错误(和 JVM 崩溃)这似乎是一个操作系统错误，因为最新版本的 Linux 和 Windows 似乎没有这个问题。

That implies that in the following code, two threads running method(), leaving the synchronized block will flush staticVar2 to the other thread, but not staticVar1, is that correct?

statixVar1 将始终在 staticVar2 刷新时刷新，也许更快。无法保证时间，但可以保证顺序。

If thread A executes method, then later thread B executes method2(), is the value of staticVar2 published from A to B, even though the two threads don't synchronize over the same lock?

是的，使用的锁对于 happen-before 保证无关紧要。

Do volatile read-writes flush all memory to all threads, or only between the two accessing threads? Whichever the answer, is all memory flushed or only the volatile variables?

所有脏内存都在写入屏障上刷新，所有读取将在读取屏障上保持顺序一致。 volatile 在写入时执行写入屏障，在读取时执行读取屏障。

Is all changed memory flushed when exiting a synchronized block, or just the memory that was changed within the block?

该线程更改的所有内存。

Do all static variables accessed by two threads have to be synchronized?

仅当一个线程修改变量时。任意数量的线程都可以在不同步的情况下读取静态值。

关于java - 使用volatile和synchronized时flushed或者publish到各个线程的内存范围是多少？，我们在Stack Overflow上找到一个类似的问题： https://stackoverflow.com/questions/17035487/

synchronizedvolatilecodeemjavasynchronizationmemory-modeljava-memory-model

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