Sowohl volatile als auch synchronisierte L?sungs-Thread-Sicherheitsprobleme in Java, ihre Funktionen sind jedoch unterschiedlich: 1. Volatil stellt die Sichtbarkeit von Variablen sicher, dass das Lesen und Schreiben direkt mit dem Hauptspeicher unter Multi-Threading interagiert, und eignet sich für Einzelzeit-Lesen und Schreibszenarien wie Status-Flags, aber keine Atomizit?t. 2. Synchronisierte liefert Atomizit?t und Sichtbarkeit und stellt sicher, dass nur ein Thread gleichzeitig durch Mutex -Schl?sser ausführt, was für zusammengesetzte Operationen wie die Anzahl geeignet ist. 3. Flüchtigen k?nnen nicht synchronisiert ersetzen, und für nichtatomare Operationen sind immer noch synchronisierte oder gleichzeitige Werkzeugklassen wie Atomicinder erforderlich. Die korrekte Auswahl der Werkzeuge kann die Sicherheit und Effizienz von F?den gew?hrleisten.

In Java ist die Gewindesicherheit von entscheidender Bedeutung, wenn mehrere Threads auf gemeinsame Daten zugreifen. Ohne ordnungsgem??e Synchronisation k?nnen Programme aufgrund von Rassenbedingungen, Sichtbarkeitsproblemen und inkonsistenten Zustand unvorhersehbares Verhalten aufweisen. Zwei wichtige Tools zur Verwaltung der Gewindesicherheit sind volatile und synchronized . W?hrend beide bei der Parallelit?t helfen, dienen sie unterschiedlichen Zwecken und sind nicht austauschbar.

Lassen Sie uns aufschlüsseln, wie jeder funktioniert, wann sie sie verwenden sollen und welche Probleme sie l?sen.

Was ist das volatile Schlüsselwort?

Das volatile Schlüsselwort gew?hrleistet die Sichtbarkeit von ?nderungen an Variablen über Threads hinweg. Wenn eine Variable volatile deklariert wird, sagt sie dem JVM:

• Schreibvorg?nge auf diese Variable werden sofort zum Hauptged?chtnis gespült.
• Die Lesungen dieser Variablen stammen immer aus dem Hauptspeicher, nicht aus dem lokalen Cache eines Threads.

Dies verhindert, dass F?den veraltete zwischengespeicherte Werte verwenden-ein gemeinsames Problem in Umgebungen mit mehreren Threaden.

Beispiel: Verwenden von volatile

 ?ffentliche Klasse Flüchtige {
    privates volatiles Boolean Running = True;

    public void stop () {
        laufen = falsch;
    }

    public void run () {
        while (laufen) {
            // Arbeit machen
        }
        System.out.println ("gestoppt");
    }
}

In diesem Beispiel ruft ein Thread run() und ein anderer Anruf in stop() . Ohne volatile Thread wird der run() -Thread m?glicherweise nie den aktualisierten Wert des running angezeigt, da er im CPU -Speicher zwischengespeichert werden k?nnte. Bei volatile Ver?nderungen ist die ?nderung garantiert sichtbar.

Wann zu verwendend volatile

Verwenden Sie volatile , wenn:

• Die Variable wird von mehreren Threads gelesen und geschrieben.
• Die Variable h?ngt nicht von ihrem vorherigen Wert ab (dh keine zusammengesetzten Operationen wie count ).
• Sie ben?tigen nur Sichtbarkeit , keine Atomizit?t.

? Verwenden Sie nicht volatile für Operationen wie x - sie sind nicht atomar, selbst wenn die Variable volatil ist.

Was ist das synchronized Schlüsselwort?

synchronized liefert sowohl den gegenseitigen Ausschluss (nur ein Thread kann den Block/die Methode gleichzeitig ausführen) als auch die Sichtbarkeit (?nderungen im synchronisierten Block sind für andere Threads sichtbar).

Es kann angewendet werden auf:

• Instanzmethoden (Sperren auf der Instanz)
• Statische Methoden (Sperren des Klassenobjekts)
• Codebl?cke (mit einem angegebenen Sperrobjekt)

Beispiel: Verwenden von synchronized

 ?ffentliche Klassenz?hler {
    private int count = 0;

    public synchronisierte void Increment () {
        z?hlen ; // Atombetrieb aufgrund der Synchronisation
    }

    public synchronisierte int getcount () {
        Rückgabezahl;
    }
}

synchronized stellt hier sicher, dass nur ein Thread increment() oder getCount() gleichzeitig ausführen kann, wodurch die Rennbedingungen bei count verhindert werden.

Wie synchronized die Sichtbarkeit sorgt

Wenn ein Faden in einen synchronized Block eingeht, erwerbt er das Monitor -Sperre und:

• Spült seinen lokalen Cache.
• Laden Sie Variablen aus dem Hauptspeicher neu.

Wenn es ausgeht, schreibt es ?nderungen zurück zum Hauptged?chtnis. Also garantiert es wie volatile Sichtbarkeit - aber mit zus?tzlicher Atomizit?t.

Schlüsselunterschiede: volatile gegen synchronized

H?ufige Fallstricke und Best Practices

• ? Verwenden Sie volatile für staatliche Flaggen (z. B. shutdownRequested , initialized ).
• ? Verwenden Sie synchronized wenn Sie Atomizit?t ben?tigen (z. B. Inkrementierung, Aktualisierung mehrerer Variablen).
• ? Gehen Sie nicht davon aus, dass volatile zusammengesetzte Operationen sicher machen.
• ? Vermeiden Sie die überbeanspruchung synchronized - dies kann zu Streitigkeiten führen und die Leistung verringern.

Beispiel: Warum volatile nicht ausreicht, um count zu z?hlen

 ?ffentliche Klasse Badcounter {
    private volatile int count = 0;

    public void Increment () {
        z?hlen ; // nicht atomic: lesen, inkrementieren, schreiben
    }
}

Obwohl count volatile ist, beinhaltet count drei Schritte. Zwei Threads k?nnten den gleichen Wert lesen, was zu verlorenen Updates führt. Sie ben?tigen synchronized oder AtomicInteger .

Alternativen: AtomicInteger , ReentrantLock , usw.

Betrachten Sie für eine bessere Leistung und Flexibilit?t:

• AtomicInteger , AtomicLong usw. - Bieten Sie atomare Operationen ohne Blockierung an.
• java.util.concurrent.locks.ReentrantLock - Mehr Kontrolle als synchronized .

Beispiel mit AtomicInteger :

 private atomicinteger count = neuer atomicinteger (0);

public void Increment () {
    count.incrementandget (); // fadensicher und effizient
}

Zusammenfassung

• Verwenden Sie volatile für einfache gemeinsame Flaggen, bei denen Sie Sichtbarkeit ben?tigen, jedoch nicht die Atomizit?t.
• Verwenden Sie synchronized wenn Sie sowohl Atomizit?t als auch Sichtbarkeit ben?tigen, insbesondere für zusammengesetzte Operationen.
• Verstehen Sie, dass volatile synchronized nicht ersetzt - sie l?sen verschiedene Teile des Parallelit?tspuzzles.

Bei der Sicherheit von Threads geht es nicht nur darum, Abstürze zu verhindern - es geht darum, die Korrektheit bei gleichzeitiger Zugriff zu gew?hrleisten. Durch die Auswahl des richtigen Werkzeugs ( volatile , synchronized oder Atomklassen) ist Ihr Code sowohl sicher als auch effizient.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonGewindesicherheit in Java: Ein Leitfaden zu `volatilen' und `synchronisiert`. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!