用volatile修饰数组代表什么意思,Java
文章目录
- `volatile` 修饰数组引用的含义
- `volatile` 对数组元素无效
- 总结
- 如何让数组元素也具有 `volatile` 特性?
当用 volatile
关键字修饰一个数组时,它只保证数组引用的可见性和部分原子性,而不保证数组元素的可见性和原子性。
换句话说,volatile
作用于数组变量本身,而不是数组中的每个元素。
volatile
修饰数组引用的含义
当你声明一个数组为 volatile
时,比如:
private volatile String[] arr = new String[10];
这里的 volatile
关键字确保了以下两点:
-
可见性 (Visibility): 当一个线程修改了
arr
这个数组的引用时(例如,让它指向一个新的数组),这个修改会立刻对其他所有线程可见。// 线程 A arr = new String[20]; // 这个赋值操作会立刻被其他线程看到// 线程 B // 能立即读到 arr 指向了一个新的长度为 20 的数组
-
防止指令重排序 (Instruction Reordering):
volatile
会提供一个内存屏障,防止编译器和处理器对arr
的读写操作进行重排序,确保了代码执行的顺序性。
volatile
对数组元素无效
最重要的一点是,volatile
不会 将其效果传递给数组的元素。对数组元素的修改,例如:
// 线程 A
arr[0] = "Hello";
这个修改不具备 volatile
的特性。其他线程可能无法立即看到 arr[0]
的值变成了 “Hello”。对数组元素的读写操作仍然可能存在数据竞争和可见性问题。
总结
操作 | 是否受 volatile 影响 | 解释 |
---|---|---|
arr = new String[20]; (修改数组引用) | 是 ✅ | volatile 保证了对数组引用的修改在多线程间的可见性。 |
arr[0] = "new value"; (修改数组元素) | 否 ❌ | volatile 不会影响数组内部元素,对元素的修改不保证多线程间的可见性。 |
String s = arr[0]; (读取数组元素) | 否 ❌ | 同样,读取元素时也可能读到旧的、未同步的数据。 |
如何让数组元素也具有 volatile
特性?
如果你需要让数组的每个元素都具有 volatile
的语义,你应该使用 java.util.concurrent.atomic
包下的 AtomicReferenceArray
类。
AtomicReferenceArray
提供了一种方式,使其内部的每个元素都支持原子的、线程安全的操作。
示例:
import java.util.concurrent.atomic.AtomicReferenceArray;// 使用 AtomicReferenceArray 替代 volatile 数组
private AtomicReferenceArray<String> atomicArr = new AtomicReferenceArray<>(10);// 线程 A - 安全地设置元素值
atomicArr.set(0, "Hello");// 线程 B - 安全地获取元素值
String value = atomicArr.get(0);
在这种情况下,对 atomicArr
中任何一个元素的修改都会对其他线程立即可见。