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记一次对Java多线程内存可见性的测试

public class TestMemoryBarrier {
    boolean running = false;

    boolean get() {
        return running;
    }

    void doSetTrue() {
        running = true;
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        TestMemoryBarrier instance = new TestMemoryBarrier();

        new Thread(
            () -> {
                while (!instance.get()) {
                }

                System.out.println("Thread 1 finished.");
            }).start();

        Thread.sleep(100);

        new Thread(
            () -> {
                instance.doSetTrue();
                System.out.println("Thread 2 finished.");
            }).start();
    }
}

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首先启动第一个线程线程1去循环获取bool变量 running 的值(默认是 false ),如果 running 变为 true 后循环结束,线程终止。

再起第二个线程线程2去修改 running 的值为 true ,当修改完后输出提示。

注意: 第一个线程启动后主线程睡眠一段时间,确保第一个线程已经先于线程二获取cpu时间片。

这里结果输出是:

Thread 2 finished.
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因为无法获知线程2对共享变量 running 做出的修改, 然后线程1一直处在运行状态。

这里简单说明一下Java Mememory Model简称JMM:

在本例中线程2实际上是修改了自己本地内存中的 running 值, 但是并没有刷新到主内存中,线程1也一直在读自己本地内存中的值,并没有去主内存中重新获取。

为了让例子最终能输出

Thread 1 finished
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方法:很简单, 直接设置变量 running 为volatile,以保证其在多线程环境中的内存可见性问题。

本文的重点是对插入的内存屏障进行测试,所以以上只是开头。

测试volatile插入的内存屏障指令,变更代码为:

添加一个类,包含一个volatile的变量并赋值。

在 get() 方法return前, new一个这个新增类的实例对象,完整代码:

class VolatileClass {
    private volatile int a = 1;
}
public class TestMemoryBarrier {
    boolean running = false;

    boolean get() {
        VolatileClass aClass = new VolatileClass();
        return running;
    }

    void doSetTrue() {
        running = true;
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        TestMemoryBarrier instance = new TestMemoryBarrier();

        new Thread(
            () -> {
                while (!instance.get()) {
                }

                System.out.println("Thread 1 finished.");
            }).start();

        Thread.sleep(100);

        new Thread(
            () -> {
                instance.doSetTrue();
                System.out.println("Thread 2 finished.");
            }).start();
    }
}
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