Java 中的 volatile 关键字

Question

我现在正在阅读“Thinking in Java 4th Edition”，我对一段有疑问。 （第 832 页，在并发部分）

当字段的值取决于其先前的值（例如递增计数器）时， volatile 不起作用，也不适用于值受其他字段值约束的字段，例如 a 的下限和上限必须遵守约束下限 <= 上限的范围类。

我不明白什么是“volatile 不起作用”以及为什么关键字volatile必须考虑其他字段。 你能启发我，或者你能给我一些关于它的例子吗？ 非常感谢！

Answer 1

当字段的值取决于其先前的值时， volatile 不起作用

volatile int i;

public void bar() {
  if (i == 0) 
    i = 1;
  else 
    i = 2;
}

考虑上面的例子，如果有两个线程运行 boo() 并检查 i 是否为 0，那么两个线程都将 i 设置为 1。但是，i 预计会增加到 2。这里 Volatile 不能保证原子性。

它也不适用于值受其他字段值约束的字段，例如必须遵守约束 lower <= upper 的 Range 类的下限和上限

public class Range {
    private int lower, upper;

    public void setLower(int value) { 
        if (value <= upper) 
          lower = value;
    }

    public void setUpper(int value) { 
        if (value >= lower)                
          upper = value;
    }
}

在这种情况下，将lower和upper字段设置为volatile并不能保证线程安全。 例如，假设lower和upper的初始值分别是1和10。 如果有两个线程同时运行 setLower(6) 和 setUpper(4)，它们都可以通过条件检查，导致无效范围 6 到 4。所以这里需要同步以保证线程安全。