Ключевое слово Volatile в параллельном программировании, понимание видимости потоков, упорядочение, синхронизация, атомарность, модель памяти Java и происходит до отношений

В параллельном программировании управление общими данными между несколькими потоками может быть сложной задачей. Java предоставляет различные механизмы для обеспечения безопасности потоков и предотвращения условий гонки. Одним из таких механизмов является ключевое слово volatile, которое играет решающую роль в управлении доступом потоков к общим переменным.

Ранее я говорил о как работает HashMap под капотом, а в этой статье мы углубимся в работу ключевого слова volatile в Java, его назначение и то, как оно обеспечивает видимость и порядок потоков. .

Что такое изменчивое ключевое слово?

В Java ключевое слово volatile используется для объявления переменных как изменчивых, что указывает на то, что их значение может быть изменено несколькими потоками и должно всегда считываться непосредственно из основной памяти, а не из кэша потока.

Это гарантирует, что изменения переменной, сделанные одним потоком, будут немедленно видны другим потокам, предотвращая потенциальные проблемы с видимостью в многопоточных средах.

Потребность в волатильности

Когда несколько потоков одновременно работают с общими переменными, каждый поток поддерживает свою собственную копию переменной в своем локальном кэше. Эта оптимизация, известная как «кеширование потоков», может повысить производительность. Однако это может привести к проблемам, когда несколько потоков пытаются получить доступ к одной и той же общей переменной.

Рассмотрим сценарий, в котором один поток обновляет общую переменную, но это обновление не сразу видно другим потокам из-за кэширования.

Если другой поток использует обновленное значение без надлежащей синхронизации, он может в конечном итоге работать с устаревшим значением, что приведет к неправильному поведению и непредсказуемым результатам.

Ключевое слово volatile помогает решить эту проблему, гарантируя, что любое изменение volatile-переменной будет немедленно видно всем потокам.

Основные характеристики…