volatile变量没有给出预期的输出

Question

我读到所有线程都会共享volatile变量拷贝，一旦完成执行，每个线程都会得到更新值，但是在下面的程序中使用线程池没有给出我期望的输出，可以任何人告诉我原因？

import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

class Task implements Runnable{
    volatile int v1=10;

    private String name;

    public Task(String name) {
        this.name=name;
    }

    public  synchronized void  run() {
        v1=v1+10;
        System.out.println(name +"is entered "+v1);

    }

}
public class ThreadPoolTest {

    public static void main(String[] args) {
        Runnable r1 = new Task("Thread 1"); 
        Runnable r2 = new Task("Thread 2"); 
        Runnable r3 = new Task("Thread 3"); 

        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(5);

        executor.execute(r1);
        executor.execute(r2);
        executor.execute(r3);

        executor.shutdown();  
    }
}

outPut:

Thread 1is entered 20
Thread 2is entered 20
Thread 3is entered 20

but if we change from volatile to static its giving below output:

Thread 1is entered 20
Thread 3is entered 30
Thread 2is entered 40

Answer 1

观察结果是正确的，因为您正在创建三个独立的Task实例，这些实例拥有自己的name变量副本。

因此，虽然它们是volatile，但其他线程不会更新值，执行特定实例的线程是更新v1字段的线程。

如果v1是静态的，那么它就变成了class成员，因此很明显线程将更新变量v1的相同副本。

我们可以使用synchronized安全地更新和获取值，而不是在run方法上使用AtomicInteger。

class Task implements Runnable{
    private final AtomicInteger v1 = new AtomicInteger(10);

    private String name;

    public void run() {
       System.out.println("Thread is: " + Thread.currentThread().getName() + " " + v1.addAndGet(10));
    }

}
public class ThreadPoolTest{

    public static void main(String[] args) {
        Runnable r1 = new Task();
        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(3);
        executor.execute(r1);
        executor.execute(r1);
        executor.execute(r1);
        executor.shutdown();
    }
}

Answer 2

这是因为v1是一个实例变量，每个任务都有自己的变量。

因此，在示例中，您增加了不同实例的v1。 static也不可靠，因为你在Task的实例上同步，所以它仍然有竞争条件（例如，即使在v1的情况下，每个线程也可能读取static volatile的值为10）

可能你需要AtomicInteger

Answer 3

简而言之，volatile或Atomic Variables是解决两个或多个线程同时尝试访问同一资源（可以是静态/非静态）时的不一致性（内存一致性错误）的解决方案。

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/essential/concurrency/sync.html

在您的情况下，您不会与多个线程共享您的任务。所以不需要使用volatile关键字或原子变量。如果要与多个线程共享变量，则可以使用基于volatile的原子变量。

那么当你向一个变量添加静态关键字时会发生什么？

静态变量可用于该类的所有对象。

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/javaOO/classvars.html

https://docs.oracle.com/javase/tutorial/java/nutsandbolts/variables.html