synchronized和volatile的区别

小编 • 2023年2月12日下午4:18 • 科技 • 阅读 1272

synchronized和volatile的区别在于：1、关键字不同；2、修饰功能不同；3、线程阻塞情况不同；4、原子性不同。volatile 关键字是线程同步的轻量级实现，所以 volatile 性能肯定比synchronized关键字要好。但是 volatile 关键字只能用于变量而 synchronized 关键字可以修饰方法以及代码块。

1、关键字不同

volatile 关键字是线程同步的轻量级实现，所以 volatile 性能肯定比synchronized关键字要好。但是 volatile 关键字只能用于变量而 synchronized 关键字可以修饰方法以及代码块。synchronized关键字是防止多个线程同时执行一段代码，就会影响程序执行效率，而volatile关键字在某些情况下性能要优于synchronized。但是要注意volatile关键字是无法替代synchronized关键字的，因为volatile关键字无法保证操作的原子性。

2、修饰功能不同

volatile只能修饰变量，synchronized可以修饰方法、代码块。有volatile修饰的变量，赋值后多执行了一个“load addl $0x0, (%esp)”操作，这个操作相当于一个内存屏障（指令重排序时不能把后面的指令重排序到内存屏障之前的位置），只有一个CPU访问内存时，并不需要内存屏障；（什么是指令重排序：是指CPU采用了允许将多条指令不按程序规定的顺序分开发送给各相应电路单元处理）。

3、线程阻塞情况不同

volatile不会造成线程的阻塞；synchronized可能会造成线程的阻塞。保证此变量对所有的线程的可见性，这里的“可见性”，如本文开头所述，当一个线程修改了这个变量的值，volatile 保证了新值能立即同步到主内存，以及每次使用前立即从主内存刷新。但普通变量做不到这点，普通变量的值在线程间传递均需要通过主内存（详见：Java内存模型）来完成。

4、原子性不同

volatile保证数据的可见性，但不能保证原子性；而synchronized可以保证原子性，也可以间接保证可见性，因为它会将私有内存中和公共内存中的数据做同步。

延伸阅读：

正确使用 volatile 变量的条件

您只能在有限的一些情形下使用 volatile变量替代锁。要使 volatile变量提供理想的线程安全，必须同时满足下面两个条件：

● 对变量的写操作不依赖于当前值。

● 该变量没有包含在具有其他变量的不变式中。

实际上，这些条件表明，可以被写入 volatile变量的这些有效值独立于任何程序的状态，包括变量的当前状态。

名列前茅个条件的限制使 volatile变量不能用作线程安全计数器。虽然增量操作（x++）看上去类似一个单独操作，实际上它是一个由读取－修改－写入操作序列组成的组合操作，必须以原子方式执行，而 volatile 不能提供必须的原子特性。实现正确的操作需要使 x 的值在操作期间保持不变，而 volatile变量无法实现这点。（然而，如果将值调整为只从单个线程写入，那么可以忽略名列前茅个条件。）

大多数编程情形都会与这两个条件的其中之一冲突，使得 volatile变量不能像 synchronized 那样普遍适用于实现线程安全。清单 1 显示了一个非线程安全的数值范围类。它包含了一个不变式 —— 下界总是小于或等于上界。