1. 简介

我常常使用synchronized和volatile在我们的程序中保证在并发中数据的安全，但是我们怎么理解他们了？？

2.JMM(Java Memory Model)

JMM 是一个JVM对主内存和缓存和CPU之间的关系做了简化抽象，在实际情况下并不存在.在下图 ThreadStack 对应缓存和CPU的寄存器，而Heap对应主内存

image.png

3. 异同

1. Synchronized 是修饰代码块和方法的，而volatile是修饰变量的
2. Synchronized 是保证原子性和有序性和可见性，而volatile只有 有序性和可见性
   3 Synchronized 会导致线程上下文切换，而 volatile不会，这就会使volatile的效率高于synchronized
3. synchronized是在读入变量的时候，会清空当前线程的缓存，直接从主内存中读取，而volatile是在其中有一个线程进行写操作结束的时候，会通知其他线程他们缓存失效，需要从主内存中读取，用volatile修饰的变量所有的写操作都优先于读操作。（任何变量进行写操作的时候都会写入主内存，而读取就优先从缓存中读取）

4 一个简单的例子

这个例子我们会在多线程下，执行对同一个变量进行修改和读取

4.1 我对写操作使用synchronized 和读操作不使用，变量也不用volatile修饰

package liusheng.main.liusheng.main;

import liusheng.main.ConcurrentQueue;

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.stream.IntStream;

public class SynAndVolatile {
    static class TestClass {
        int num = 0;

        public synchronized void add() {
            num++;
        }

        public int getNum() {
            return num;
        }
    }

    public static void main(String[] args) {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(20);
        TestClass testClass = new TestClass();
        IntStream.range(0, 10).boxed().map(i -> (Runnable) () -> {
                    for (int j = 0; j < 10000; j++) {
                        testClass.add();
                    }
                    System.out.println("完成");
                }
        ).forEach(executorService::execute);
        for (; ; ) {
            if (testClass.getNum() == 100000) {
                System.out.println("SUCCESS");
            }
        }
    }


}

4.1 结果

image.png

我们发现程序卡主了，读取不出num的值，也就是main线程是在缓存中读取的，不是在主内存中读取的，所以发现不了num值的变化

4.2 我们对num进行volatile修饰,其他的还是一样的

  volatile int num = 0;

4.2 结果

我们发现主内存检查到了num值发生的变化，当num值发生变化的时候会通知其他（含有num副本的现场）线程，这num副本失效，需要从主内存从新读取。