原子性

Java的原子性类似于数据库事物的原子性，并且所有操作在一次操作中成功或失败。

JMM只保证基本的原子性，但像i ++这样的操作似乎是原子操作，实际上涉及:

获得i的价值。

自我提高。

将它分配给我。

这三个步骤，所以要实现像i ++这样的原子操作，你需要使用synchronize或lock来锁定。

如果可以使用原子类（如AtomicInteger）实现基类的自增量操作（主要使用CPU级CAS指令完成）。

最常用的方法是: incrementAndGet（），它以原子方式递增。源代码如下:

Public final long incrementAndGet（）{for（;）{long current=get（）; long next=当前+ 1; if（compareAndSet（current，next））返回next; }}

第一种是获取当前值，然后增加+1。然后是compareAndSet（）的核心用于原子更新。

public final boolean compareAndSet（long expect，long update）{return unsafe.compareAndSwapLong（this，valueOffset，expect，update）; }

逻辑是确定当前值是否已更新，是否等于当前值，如果它是相等的，则表示它尚未更新，然后将当前值更新为next。如果它不相等，则返回false并进入循环直到更新成功。

还有一个get（）方法也很关键，返回当前值，并使用volatile关键字修饰当前值以确保内存可见性。

私有volatile int值;

可见性

在现代计算机中，由于CPU直接从主存储器读取数据，因此缓存CPU缓存。首先将主存储器中的数据读入高速缓存。线程修改数据后，首先将其更新到缓存。将更新到主内存。如果此时数据尚未更新到主存储器，则其他线程正在修改之前读取数据。

顺序性

以下代码为:

Int a=100; //1int b=200; //2int c=a + b; //3

在正常条件下的执行顺序应该是1>＆gt;>＆gt; 3。但是，有时JVM可以执行指令重新排序以提高整体效率。执行顺序可以是2>＆gt;>＆gt; 3。但是，JVM不能重新排序，并且可以重新排列最终结果和代码序列执行结果。

在单个线程中重新排列没有问题，但是在多线程中存在数据不一致的问题。

在Java中，您可以使用volatile来确保顺序，同步和锁定也可以保证顺序，就像确保原子性的方式一样，只能在同一段时间内通过一个线程访问。

除了通过volatile关键字的显式保证顺序之外，JVM还隐式地保证了通过before-before原则进行排序。

其中一个是volatile关键字。 volatile关键字的写操作肯定在读操作之前，这意味着读取的值肯定是最新的。

挥发性应用

用于双重检查锁的单箱模式

您可以使用volatile

公共类Singleton {private static volatile Singleton singleton; private Singleton（）{} public static Singleton getInstance（）{if（singleton==null）{synchronize（Singleton.class）{if（singleton==null）{singleton=new Singleton （）; } return} singleton;}}

这里的volatile关键字主要是为了防止指令重新排序。如果你不使用volatile，singleton=new Singleton（）;这段代码实际上分为三个步骤：

分配内存空间。 （1）

初始化对象。 （2）

将单例对象指向分配的内存地址。 （3）

添加volatile是为了使上述三步操作顺序，反之亦然。第二步可能在第三步之前执行。线程获得的单例对象可能未初始化，因此报告错误。

控制停止线程的标记

private volatile boolean flag; private void run（）{new Thread（new Runnable（）{if（flag）{doSomeThing（）;}}）;} private void stop（）{flag=false;}

如果不使用volatile来修改标志，则有可能其中一个线程调用了stop（）方法来修改flag的值，并且不会立即刷新到主内存，导致循环不会立即停止。

这里的主要用途是volatile的内存可见性。

总结:

volatile关键字只能保证可见性，顺序，并且不能保证原子性。

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