使Java易失性工作

我做了一个示例程序来了解易变性是如何工作的。在下面的示例中，即使没有volatile，程序也可以正常工作。有人能帮助我理解程序如何在没有易失性的情况下运行良好吗

public class VolatileExp {

private /*volatile*/ boolean statusFlag=false;

    private void changeState() {


        try {
            int counter=0;
            while (!statusFlag) {
                System.err.println("counter: "+counter++);
                //Thread.sleep(100);
            }
        } catch (Exception e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

    public static void main(String args[]) {

        final VolatileExp hello = new VolatileExp();

        Thread t1 = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                hello.changeState();
            }
        });

        Thread t2 = new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                try {
                        Thread.sleep(2000);
                        hello.statusFlag=true;
                        System.err.println("setting the status flag ");
                } catch (Exception e) {
                    e.printStackTrace();
                }
            }
        });


        t1.start();
        t2.start();

    }


}

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您无法观察到非volatile变量缺少更新的原因有很多

正如其他人在评论中指出的，你不能指望失败会发生。在这个例子中，您的程序运行得太短，因此优化器在这里不会做出任何努力。使用

-server

选项运行程序将改变这一点

此外，您正在执行一个

System.err.println（…）语句，该语句在内部
已同步
。因此，除非优化器决定扩大
synchronized
代码块以覆盖整个循环（这不太可能，因为这意味着永远保持锁），否则在每次迭代中都会重新读取堆变量。因此，在堆值更改之后，第一个线程迟早会读取更改的标志

因为第二个线程也调用
System.err.println（…）
更改标志后，将强制它实际将更新的值写入堆，以便在
System.err上隐式地
同步两个线程。但即使不进行打印输出，第二个线程最终也会在线程结束时将值写入堆

因此，您有一个程序，由于副作用，可以在大多数系统上运行，但仍然无法正常运行。请注意，理论上，在循环中运行的第一个线程消耗100%的CPU时间，可能会强制第二个线程永远不运行，因此永远不会设置终止标志。然而，今天的大多数系统将在线程之间进行抢先切换

即使它每次都能工作，依赖它也是非常危险的，因为不容易看到它所依赖的副作用，也就是说，在第一个线程中删除print语句并使用
-server
选项（或在执行类似优化的任何其他JVM上）运行等简单更改将使程序从意外运行变为可能中断。
程序工作正常，但不能保证工作正常。也许十亿分之一的循环是无限循环。这就是多线程很难实现的原因之一。有几件事可以让多线程行为不端：使用
-server
，
-client
，使用64位和32位版本，向jvm添加非默认优化，删除默认优化，并尝试其他平台。此外，CPU体系结构将在很大程度上影响这一点。Volatile在字段访问之后添加一个写内存屏障，以确保cpu寄存器刷新到缓存中。因此，如果在多CPU（或多核）体系结构中运行此功能，您可能会更快地遇到问题，因为cpu1（可能运行thread1）前的未刷新寄存器对cpu2（可能运行thread2）不可见。但是，@immibis是如何说的，复制它在某种程度上是运气的问题。@immibis，这是真的，但更重要的是它可能永远不会在其他人的JVM中工作。