volatile修饰数组或引用对象的问题

偶然在对项目使用sonarLint扫描的时候，得到警告“Non-primitive fields should not be "volatile"”，意思就是非基本字段不应该用volatile修饰。其原因是volatile修饰对象或数组时，只能保证他们的引用地址的可见性。那么事实是怎样呢？我们修改数组的元素（并非修改引用地址）是否对其他线程可见呢？直接扔代码执行一番。
1、首先不用volatile修饰array数组，发现“结束”两个字一直没打印出来，程序一直在运行，这没有任何问题，因为线程A修改了 array[0] = 2对线程B不可见

    public static int[] array = new int[10];
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {  //线程A
            try {
                TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
                array[0] = 2;
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }).start();
        new Thread(()->{   //线程B
            try {
                while (true) {
                    if (array[0] == 2) {
                        System.out.println("结束");
                        break;
                    }
                    //Thread.sleep(10);
                }
            }catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();
    }

2、当加上volatile修饰array时，WTF。。。“结束”打印出来了，这说明线程A修改array[0] = 2对线程B可见呢？这和我们开始得到的观点矛盾了(volatile只对数组的引用保证可见性，这里只修改了array的元素)

 public static volatile int[] array = new int[10];
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {  //线程A
            try {
                TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
                array[0] = 2;
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }).start();
        new Thread(()->{   //线程B
            try {
                while (true) {
                    if (array[0] == 2) {
                        System.out.println("结束");
                        break;
                    }
                    //Thread.sleep(10);
                }
            }catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();
    }

这里stackoverflow给出了比较靠谱的答案链接地址，大概意思就是说当ThreadB读取array时，因为array的引用被volatile修饰，所以ThreadB对所有变量都会从主内存去获取，当然也就包括array[0]。所以会让人产生误解，以为是volatile修饰的数组保证了其数组的可见性，其实不然。

image.png

《Java并发编程实战》一书给出的解释如下

image.png
其实如果不给数组加volatile就永远不会打印“结束”，这种绝对的认为是错误的，volatile保证了其变量及时可见性而不会引起线程安全的问题，就算不加volatile，cpu在空闲的时候也会将array[0]的值从线程缓存刷新到主存，只是while(true)太快了，导致cpu一直没空。我们可以使用Thread.sleep(10)让出CPU让其有空将线程变量刷新到主内存中去。记得先去掉volatile修饰

 public static int[] array = new int[10];
    public static void main(String[] args) {
        new Thread(() -> {  //线程A
            try {
                TimeUnit.MILLISECONDS.sleep(100);
                array[0] = 2;
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }

        }).start();
        new Thread(()->{   //线程B
            try {
                while (true) {
                    if (array[0] == 2) {
                        System.out.println("结束");
                        break;
                    }
                    Thread.sleep(10);
                }
            }catch (Exception e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }).start();
    }

我们发现“结束”在没有volatile修饰的时候，一样有办法可以打印出来

image.png

最后编辑于：2019.07.10 20:04:37