Estático vs Volátil em Java: Esclarecendo a diferença para aplicativos multithreaded

Em Java, os conceitos de estático e volátil desempenham um papel crucial na controlando o escopo variável e a visibilidade entre threads. Embora esses termos muitas vezes pareçam intercambiáveis, eles na verdade exibem comportamentos distintos que afetam o desempenho e a correção do aplicativo.

O que é Estático versus Volátil?

• Estático Variáveis ​​ são compartilhadas entre todas as instâncias de uma classe, independentemente do número de contextos de thread. Cada classe possui apenas uma variável estática de um nome específico.
• Volatile, por outro lado, são garantidamente visíveis para todos os threads. No entanto, ao contrário das variáveis ​​estáticas, cada instância de uma classe tem sua própria cópia de uma variável volátil.

Volatile != Static

Um equívoco comum é que volátil implica uma única cópia de uma variável em todos os threads. No entanto, este não é o caso. Volátil apenas garante que as cópias do cache local do thread sejam imediatamente liberadas, em vez de potencialmente esperar por atualizações de outros threads.

Variáveis ​​estáticas podem ser acessíveis por todos os threads, mas isso não significa que não sejam armazenadas em cache localmente pelos threads . Isso pode levar a situações em que os threads têm valores desatualizados em seu cache local.

Por que usar Volatile?

Embora variáveis ​​estáticas possam ser úteis para compartilhar dados entre todos os threads em uma classe, eles podem ser problemáticos em cenários multithread. Sem a sincronização adequada, vários threads acessando um valor estático podem resultar em corrupção de dados.

Variáveis ​​voláteis fornecem uma maneira de evitar esses problemas de simultaneidade. Ao declarar uma variável como volátil, forçamos os threads a sempre ler o valor global e não confiar em valores armazenados em cache.

Quando usar estático versus volátil

• Use static quando precisar de um único valor compartilhado em todas as instâncias de uma classe.
• Use volatile quando precisar de um único valor visível entre threads que seja garantido atualizado sem armazenamento em cache.
• Use static volátil quando quiser compartilhar um valor entre todos os threads e evitar o armazenamento local de valores em cache.

Cuidado: Volátil não substitui a sincronização

Embora volátil garanta visibilidade, não garante atomicidade ou operações seguras de thread. Para tarefas que exigem operações sincronizadas, você deve usar primitivas de sincronização adequadas, como bloqueios ou a classe AtomicInteger.