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如何理解synchronized的可见性?

发布人:shili8 发布时间:2024-12-24 10:19 阅读次数:0

**理解 synchronized 的可见性**

在 Java 中,`synchronized` 是一个关键字,它用于同步方法或块,以确保线程安全。然而,在多线程环境中,共享变量的可见性是一个重要的问题。这个问题是指当多个线程访问同一个共享变量时,每个线程都能看到最新的值。

在本文中,我们将探讨 `synchronized` 的可见性,并提供示例代码来演示其工作原理。

**什么是可见性?**

可见性是指当多个线程访问同一个共享变量时,每个线程都能看到最新的值。换句话说,一个线程修改了共享变量后,其他线程应该能够立即看到这个变化。

在 Java 中,如果没有使用 `synchronized` 或 `volatile` 关键字,则共享变量的可见性是无法保证的。这意味着如果多个线程同时访问同一个共享变量,可能会出现脏读(dirty read)或失效读(stale read),导致程序行为不确定。

**synchronized 的可见性**

`synchronized` 关键字可以确保共享变量的可见性。具体来说,它通过以下方式来实现:

1. **锁定**:当一个线程进入 `synchronized` 块时,会锁定该块所在的对象。这意味着其他线程无法访问该块中的共享变量。
2. **缓存一致性**:当一个线程修改了共享变量后,其他线程可以立即看到这个变化。这种机制称为缓存一致性(cache coherence)。

通过使用 `synchronized` 关键字,可以确保共享变量的可见性,从而避免脏读和失效读。

**示例代码**

以下是一个示例代码,演示了 `synchronized` 的可见性:

javapublic class Counter {
 private int count =0;

 public synchronized void increment() {
 count++;
 }

 public synchronized int getCount() {
 return count;
 }
}

在这个示例中,我们定义了一个 `Counter` 类,它有一个共享变量 `count`。我们使用 `synchronized` 关键字来确保 `increment()` 和 `getCount()` 方法的可见性。

javapublic class Main {
 public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
 Counter counter = new Counter();

 // 创建两个线程,分别执行 increment() 和 getCount()
 Thread thread1 = new Thread(() -> {
 for (int i =0; i < 10000; i++) {
 counter.increment();
 }
 });

 Thread thread2 = new Thread(() -> {
 for (int i =0; i < 10000; i++) {
 System.out.println(counter.getCount());
 }
 });

 // 启动两个线程 thread1.start();
 thread2.start();

 // 等待两个线程完成 thread1.join();
 thread2.join();

 // 打印最终结果 System.out.println("Final count: " + counter.getCount());
 }
}

在这个示例中,我们创建了两个线程,分别执行 `increment()` 和 `getCount()` 方法。由于使用了 `synchronized` 关键字,因此每个线程都能看到最新的 `count` 值。

**总结**

在本文中,我们探讨了 `synchronized` 的可见性,并提供了示例代码来演示其工作原理。通过使用 `synchronized` 关键字,可以确保共享变量的可见性,从而避免脏读和失效读。

记住,理解多线程环境中的可见性是非常重要的,这将有助于你编写高质量、线程安全的 Java代码。

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