1.引言

大家好！今天我來(lái)和大家聊一聊一個(gè)在Java面試中常常出現(xiàn)的經(jīng)典問(wèn)題——線程B怎么知道線程A修改了變量？

這個(gè)問(wèn)題非常典型，面試官常常用這個(gè)問(wèn)題來(lái)考察候選人對(duì)Java線程之間通信和共享數(shù)據(jù)的理解。作為一個(gè)資深程序員，我也常常遇到這個(gè)問(wèn)題，今天就來(lái)和大家分享一下解決方案。接下來(lái)，我們會(huì)從四個(gè)方面詳細(xì)探討這個(gè)問(wèn)題：volatile修飾變量、synchronized修飾修改變量的方法、wait/notify以及while輪詢。讓我們從一個(gè)簡(jiǎn)單的故事開(kāi)始，一步步解開(kāi)這個(gè)謎題。

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2.線程 A 修改了變量，線程 B 怎么知道？

假設(shè)你和你的同事在一個(gè)項(xiàng)目中負(fù)責(zé)不同的任務(wù)，你負(fù)責(zé)A模塊，他負(fù)責(zé)B模塊。你們倆需要共享一些數(shù)據(jù)，每當(dāng)你修改了A模塊的數(shù)據(jù)時(shí)，B模塊應(yīng)該能夠及時(shí)感知到這個(gè)變化并做出反應(yīng)。但如果不加任何同步機(jī)制，這種數(shù)據(jù)的共享就變得非常麻煩，因?yàn)镴ava內(nèi)存模型的存在，使得A線程修改的變量可能并不會(huì)立刻反映到B線程的視野中。

問(wèn)題：線程A修改了變量X，但線程B不一定能立即看到X的變化，這個(gè)時(shí)候，B該怎么辦呢？接下來(lái)，我將從四個(gè)不同的角度，幫你全面理解這個(gè)問(wèn)題。

3.使用volatile修飾變量

volatile是最常見(jiàn)的解決方案之一。它的作用是確保一個(gè)變量的修改對(duì)其他線程是立即可見(jiàn)的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，當(dāng)線程A修改了某個(gè)被volatile修飾的變量時(shí)，線程B能夠立刻看到變量的變化。

那么為什么會(huì)有這個(gè)效果呢？

當(dāng)你在一個(gè)變量前加上volatile關(guān)鍵字時(shí)，它的變化會(huì)被寫(xiě)入主內(nèi)存，而不是保存在線程的本地緩存中。這樣，當(dāng)線程B去讀取這個(gè)變量時(shí)，它會(huì)直接從主內(nèi)存讀取，而不是從緩存中讀取，因此B總能看到A線程對(duì)變量的最新修改。

代碼示例：

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在這個(gè)例子中，線程A修改了flag變量，而線程B則通過(guò)while循環(huán)不斷檢測(cè)flag的值。當(dāng)線程A修改了flag時(shí)，由于flag被volatile修飾，線程B能立刻看到變化。

總結(jié)：volatile關(guān)鍵字確保了對(duì)變量的修改對(duì)其他線程是立刻可見(jiàn)的，但它僅僅適用于一些簡(jiǎn)單的共享變量場(chǎng)景。對(duì)于復(fù)雜的共享狀態(tài)，它并不適用。

4.使用synchronized修飾修改變量的方法

我們知道，synchronized是Java中用于處理線程同步的關(guān)鍵字，能夠保證在同一時(shí)刻只有一個(gè)線程執(zhí)行被修飾的方法或代碼塊。當(dāng)一個(gè)線程獲得了某個(gè)對(duì)象的鎖后，其他線程就必須等待該鎖釋放才能繼續(xù)執(zhí)行。這對(duì)于解決線程之間的共享數(shù)據(jù)問(wèn)題非常有效。

代碼示例：

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在這個(gè)例子中，increment方法被synchronized修飾，確保每次只有一個(gè)線程可以修改count。線程B在讀取count時(shí)需要獲取鎖，確保它讀取的值是最新的。

總結(jié)：synchronized關(guān)鍵字不僅保證了對(duì)共享資源的同步訪問(wèn)，也確保了線程B能夠讀取到線程A修改后的最新變量。

5.使用wait/notify實(shí)現(xiàn)線程間通信

在多線程編程中，wait和notify是一對(duì)非常有用的工具，可以實(shí)現(xiàn)線程間的等待和通知機(jī)制。這是一種更加靈活的線程間通信方式，能夠讓一個(gè)線程在滿足某些條件時(shí)等待，而另一個(gè)線程則可以通過(guò)notify或notifyAll來(lái)通知正在等待的線程。

代碼示例：

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在這個(gè)例子中，線程A修改了flag后，通過(guò)notify方法通知線程B，而線程B則通過(guò)wait進(jìn)入等待狀態(tài)，直到flag的值被修改為true。

總結(jié)：使用wait/notify機(jī)制，線程間的通信更加高效，線程B能在適當(dāng)?shù)臅r(shí)機(jī)及時(shí)感知線程A的狀態(tài)變化。

6.使用while輪詢

最后，我們來(lái)看一下while輪詢的方式。雖然它不像volatile、synchronized和wait/notify那樣顯得優(yōu)雅和高效，但它在某些簡(jiǎn)單的場(chǎng)景中仍然有效。

在這種方法中，線程B通過(guò)一個(gè)while循環(huán)不斷地檢查某個(gè)條件是否滿足，直到條件滿足為止。需要注意的是，while輪詢很容易導(dǎo)致CPU的浪費(fèi)，因此通常需要配合Thread.sleep()來(lái)減少不必要的資源占用。

代碼示例：

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總結(jié)：while輪詢是一種簡(jiǎn)單的方式，但它不如volatile和synchronized那樣高效，且容易造成性能問(wèn)題。

END

通過(guò)這四種方式：volatile、synchronized、wait/notify和while輪詢，我們可以讓線程B及時(shí)知道線程A修改了變量。每種方式都有其優(yōu)缺點(diǎn)，選擇合適的方式取決于具體場(chǎng)景的需求。