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多线程:为什么在while循环中加入System.out.println,线程可以停止

在论坛看到这样一个代码:

public class StopThread {

    private static boolean stopRequested;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        Thread backgroundThread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                int i = 0;
                while (!stopRequested) {
                    i++;
                }
            }
        });

        backgroundThread.start();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        stopRequested = true;
    }
}

这个我们都知道,由于 stopReqested 的更新值在主内存中,而线程栈中的值不是最新的,所以会一直循环,线程并不能停止。加上 Volatile 关键字后,保证变量的最新值会被更新到主存,线程在读这个变量时候,也会去取最新的,保证数据的可见性。
但是本文的意思不在此,不对 stopReqested 加同步关键字是否就不能停止了呢?不是的。

如下就能停止线程的运行:

public class StopThread {

    private static boolean stopRequested;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        Thread backgroundThread = new Thread(new Runnable() {

            @Override
            public void run() {
                int i = 0;
                while (!stopRequested) {
                    i++;
                    System.out.println(""+i);
                }
            }
        });
        backgroundThread.start(); 
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        stopRequested = true;
    }
}

如上面所示,加了 System.out.println之后,线程能停止了。有的人会说,println 的源码里面有 synchronized 关键字,所以会同步变量 stopRequested 的值。这种是很不正确的理解,同步关键字同步的是同步块里面的变量,stopRequested 在这个同步代码块之外。
真正的原因是这样的:JVM 会尽力保证内存的可见性,即便这个变量没有加同步关键字。换句话说,只要 CPU 有时间,JVM 会尽力去保证变量值的更新。这种与 volatile 关键字的不同在于,volatile 关键字会强制的保证线程的可见性。而不加这个关键字,JVM 也会尽力去保证可见性,但是如果 CPU 一直有其他的事情在处理,它也没办法。最开始的代码,一直处于试了循环中,CPU 处于一直被饱受占用的时候,这个时候 CPU 没有时间,JVM 也不能强制要求 CPU 分点时间去取最新的变量值。而加了 System.out.println 之后,由于内部代码的同步关键字的存在,导致CPU的输出其实是比较耗时的。这个时候CPU就有可能有时间去保证内存的可见性,于是while循环可以被终止

其实,也可以在 while 循环里面加上 sleep ,让 run 方法放弃 cpu ,但是不放弃锁,这个时候由于 CPU 有空闲的时候就去按照 JVM 的要求去保证内存的可见性。如下所示。  run 方法里面休息了 3 秒,cpu 有充足的空闲时间去取变量的最新值,所以循环执行一次就停止了。

public class StopThread {

    private static boolean stopRequested;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {

        Thread backgroundThread = new Thread(new Runnable() {
            @Override
            public void run() {
                int i = 0;
                while (!stopRequested) {
                    try {
                        TimeUnit.SECONDS.sleep(3);
                    } catch (InterruptedException e) {
                        // TODO Auto-generated catch block
                        e.printStackTrace();
                    }
                    System.out.println(i);
                }
            }
        });
        backgroundThread.start();
        TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
        stopRequested = true;
    }
}
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