getter方法是Java中volatile的替代方法吗？

Question

我想知道私有布尔字段的getter方法是否强制其他线程获取最新的更新值？这是不稳定场的替代品吗？例如:

Class A {
    private boolean flag;

    public boolean getFlag() {
        return this.flag;
    }

    public void setFlag(boolean flag) {
        this.flag = flag;
    }
}

VS

Class B {
    public volatile boolean flag;
}

编辑: 整个对象是否被线程(包括私有字段)缓存是真的,所以当我调用getter时它会返回缓存的私有字段吗？

Answer 1

不，getter 不会导致字段同步。

当谈论在多线程环境中读写原语时，我们遇到三个由CPU引起的问题

1. 原子性：它可能需要多个汇编指令进行存储或加载操作，例如，在32位CPU上写入64位整数。当前线程可能会在指令序列的中间被操作系统置于睡眠状态。
2. 可见性：在一个核心上运行的线程可能无法读取其他核心的其他线程写入的最新值。只是因为CPU这么说。
3. 重新排序：为了使程序运行得更快，CPU 按其认为合适的方式混合汇编指令的顺序。

Getter 并不能解决这些问题。即使是这样，JIT 编译器也可能会完全优化该函数。那又如何？

挥发性是解决上述问题的方法之一。锁也是如此。它们确保一个线程读取原语的最新值，或者确保正在写入的值对其他线程可见。它们还使汇编指令完全按照编译时的方式运行，没有任何混合。

附带说明一下，生成的程序集可能看起来与您在代码中编写的程序集完全不同。你问自己“我在代码中编写了要从中读取的内容flag，那么为什么程序不从该字段本身读取呢？” 编译器可以做任何它认为合适的事情来使汇编尽可能快。通过不添加任何锁或易失性说明符，您基本上告诉编译器不涉及多线程访问，并且编译器（以及随后的 CPU）可以自由地假设该对象没有被多个线程触及。可能这个对象一开始就没有被创建。JIT 编译器可能会说“好吧，在寄存器中声明这个布尔值并将其视为整个对象”。这是很有可能的。

编辑：整个对象是否真的由线程缓存（包括私有字段），以便当我调用 getter 时它会返回缓存的私有字段？

你不能这样假设。它取决于 JVM、底层操作系统和底层 CPU。它可能被完全、部分或根本不缓存。提醒一下，大多数CPU都有不止一个缓存行，即使对象被缓存，它缓存在哪里呢？在寄存器或高速缓存行之一中？