原子操作是不能被線程集中中斷的操作。

原子性可以應用于除long和double之外的素有基本類型，jvm將64位的讀取和寫入當做兩個分離的32位操作來執行，產生一個讀取和寫入操作中間發生上下文切換，導致不同人物可以看到不正確結果的可能性。

volatile關鍵字還確保了應用中的可視性，如果將一個域聲明為volatile的，那么只要對這個域產生了寫操作，所有的讀曹組就都可以看到這個修改。如果一個域完全有synchronize方法或語句塊來防護，就不必將其設置為volatile。

當一個域的值依賴于它之前的值時，volatile就無法工作了。如果某個域內部受到其他域的值的影響，那么volatile也無法工作，例如Range類的lower和upper邊界就必須遵循lower<upper的限制。

使用volatile而不是synchronize的唯一安全的情況是類中只有一個可變的域。

? 原子操作，對域中的值的賦值和返回都是原子性的對于c++，但是對于java不是。

如果一個域可能會被多個任務同時訪問時，或者這些任務中至少有一個是寫入任務，那么久應該將這個域設置為volatile，如果將一個域定義為volatile，那么它就會告訴編譯器不要執行任何一次讀取和寫入操作的優化。

?原子類：

AtomicInteger ?AtomicLong AtomicReference

在java線程并發處理中，有一個關鍵字volatile的使用目前存在很大的混淆，以為使用這個關鍵字，在進行多線程并發處理的時候就可以萬事大吉。

Java語言是支持多線程的，為了解決線程并發的問題，在語言內部引入了 同步塊 和 volatile 關鍵字機制。

?

synchronized?

同步塊大家都比較熟悉，通過 synchronized 關鍵字來實現，所有加上synchronized 和 塊語句，在多線程訪問的時候，同一時刻只能有一個線程能夠用

synchronized 修飾的方法 或者 代碼塊。

?

volatile

用volatile修飾的變量，線程在每次使用變量的時候，都會讀取變量修改后的最的值。volatile很容易被誤用，用來進行原子性操作。

?

下面看一個例子，我們實現一個計數器，每次線程啟動的時候，會調用計數器inc方法，對計數器進行加一

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執行環境——jdk版本：jdk1.6.0_31 ，內存 ：3G?? cpu：x86 2.4G

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public?class?Counter { ????public?static?int?count = 0; ????public?static?void?inc() { ????????//這里延遲1毫秒，使得結果明顯 ????????try?{ ????????????Thread.sleep(1); ????????} catch?(InterruptedException e) { ????????} ????????count++; ????} ????public?static?void?main(String[] args) { ????????//同時啟動1000個線程，去進行i++計算，看看實際結果 ????????for?(int?i = 0; i < 1000; i++) { ????????????new?Thread(new?Runnable() { ????????????????@Override ????????????????public?void?run() { ????????????????????Counter.inc(); ????????????????} ????????????}).start(); ????????} ????????//這里每次運行的值都有可能不同,可能為1000 ????????System.out.println("運行結果:Counter.count="?+ Counter.count); ????} }

1

??

1	運行結果:Counter.count=995

1	實際運算結果每次可能都不一樣，本機的結果為：運行結果:Counter.count=995，可以看出，在多線程的環境下，Counter.count并沒有期望結果是1000

1

??

1	很多人以為，這個是多線程并發問題，只需要在變量count之前加上volatile就可以避免這個問題，那我們在修改代碼看看，看看結果是不是符合我們的期望

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public?class?Counter { ????public?volatile?static?int?count = 0; ????public?static?void?inc() { ????????//這里延遲1毫秒，使得結果明顯 ????????try?{ ????????????Thread.sleep(1); ????????} catch?(InterruptedException e) { ????????} ????????count++; ????} ????public?static?void?main(String[] args) { ????????//同時啟動1000個線程，去進行i++計算，看看實際結果 ????????for?(int?i = 0; i < 1000; i++) { ????????????new?Thread(new?Runnable() { ????????????????@Override ????????????????public?void?run() { ????????????????????Counter.inc(); ????????????????} ????????????}).start(); ????????} ????????//這里每次運行的值都有可能不同,可能為1000 ????????System.out.println("運行結果:Counter.count="?+ Counter.count); ????} }

運行結果:Counter.count=992

運行結果還是沒有我們期望的1000，下面我們分析一下原因

?

在 java 垃圾回收整理一文中，描述了jvm運行時刻內存的分配。其中有一個內存區域是jvm虛擬機棧，每一個線程運行時都有一個線程棧，

線程棧保存了線程運行時候變量值信息。當線程訪問某一個對象時候值的時候，首先通過對象的引用找到對應在堆內存的變量的值，然后把堆內存

變量的具體值load到線程本地內存中，建立一個變量副本，之后線程就不再和對象在堆內存變量值有任何關系，而是直接修改副本變量的值，

在修改完之后的某一個時刻（線程退出之前），自動把線程變量副本的值回寫到對象在堆中變量。這樣在堆中的對象的值就產生變化了。下面一幅圖

描述這寫交互

?

?

?

read and load 從主存復制變量到當前工作內存
use and assign? 執行代碼，改變共享變量值?
store and write 用工作內存數據刷新主存相關內容

其中use and assign 可以多次出現

但是這一些操作并不是原子性，也就是 在read load之后，如果主內存count變量發生修改之后，線程工作內存中的值由于已經加載，不會產生對應的變化，所以計算出來的結果會和預期不一樣

對于volatile修飾的變量，jvm虛擬機只是保證從主內存加載到線程工作內存的值是最新的

例如假如線程1，線程2 在進行read,load 操作中，發現主內存中count的值都是5，那么都會加載這個最新的值

在線程1堆count進行修改之后，會write到主內存中，主內存中的count變量就會變為6

線程2由于已經進行read,load操作，在進行運算之后，也會更新主內存count的變量值為6

導致兩個線程及時用volatile關鍵字修改之后，還是會存在并發的情況。

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總結

以上是生活随笔為你收集整理的21.3.3 原子性与易变性 21.3.4 原子类的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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