面试官:volatile能不能不保证原子性?如何解决呢?
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volatile不保证原子性
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解析:
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volatile为什么不保证原子性? -
请你使用代码验证volatile不保证原子性? -
有什么办法让volatile保证原子性?
1、volatile不保证原子性代码验证
public class VolatileAtomDemo {undefined
// volatile不保证原子性
// 原子性:保证数据一致性、完整性
volatile int number = 0;
public void addPlusPlus() {undefined
number++;
}
public static void main(String[] args) {undefined
VolatileAtomDemo volatileAtomDemo = new VolatileAtomDemo();
for (int j = 0; j < 20; j++) {
new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
volatileAtomDemo.addPlusPlus();
}
}, String.valueOf(j)).start();
}
// 后台默认两个线程:一个是main线程,一个是gc线程
while (Thread.activeCount() > 2) {undefined
Thread.yield();
}
// 如果volatile保证原子性的话,最终的结果应该是20000
// 但是每次程序执行结果都不等于20000
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "tfinal number result = " + volatileAtomDemo.number);
}
}
代码执行结果如下:多次执行结果证明volatile不保证原子性


2、volatile不保证原子性原理分析
number++操作对应的字节码:

number++被拆分成3个指令
-
执行GETFIELD拿到主内存中的原始值number -
执行IADD进行加1操作 -
执行PUTFIELD把工作内存中的值写回主内存中
当多个线程并发执行PUTFIELD指令的时候,会出现写回主内存覆盖问题,所以才会导致最终结果不为20000,volatile不能保证原子性。

3、解决volatile不保证原子性问题
(1)方法前加synchronized解决
public synchronized void addPlusPlus() {
number++;
}
(2)加锁解决
// 使用锁保证数据原子性
Lock lock = new ReentrantLock();
public void addPlusPlus() {undefined
lock.lock();
number++;
lock.unlock();
}
(3)原子类解决
// 使用原子类保证数据原子性
public class VolatileSolveAtomDemo {
// 原子Integer类型,保证原子性
private AtomicInteger atomicNumber = new AtomicInteger();
// 底层通过CAS保证原子性
public void addPlusPlus() {undefined
atomicNumber.getAndIncrement();
}
public static void main(String[] args) {
VolatileSolveAtomDemo volatileSolveAtomDemo = new VolatileSolveAtomDemo();
for (int j = 0; j < 20; j++) {undefined
new Thread(() -> {undefined
for (int i = 0; i < 1000; i++) {undefined
volatileSolveAtomDemo.addPlusPlus();
}
}, String.valueOf(j)).start();
}
// 后台默认两个线程:一个是main线程,一个是gc线程
while (Thread.activeCount() > 2) {
Thread.yield();
}
// 因为volatile不保证原子性,所以选择原子类AtomicInteger来解决volatile不保证原子性问题
// 最终每次程序执行结果都等于20000
System.out.println(Thread.currentThread().getName() + "tfinal number result = " + volatileSolveAtomDemo.atomicNumber.get());
}
}
代码执行结果如下:多次执行结果证明原子类是可以解决volatile不保证原子性问题

来源:blog.csdn.net/longgeqiaojie304/
article/details/89819093
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原文始发于微信公众号(Java笔记虾):面试官:volatile能不能不保证原子性?如何解决呢?