volatile为什么不能保证原子性(能保证可见性)

volatile保证变量的可见性,但不保证原子性。例如,对于volatile变量的自增操作,可能存在线程安全问题。当两个线程同时对同一volatile变量进行i++操作时,可能出现线程A读取旧值后被阻塞,线程B完成自增并更新,线程A恢复后仍使用旧值进行自增,导致结果错误。因此,需要使用synchronized或AtomicInteger等工具确保并发时的原子性。

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Java中只有对基本类型变量的赋值和读取是原子操作,如i = 1的赋值操作,但是像j = i或者i++这样的操作都不是原子操作,因为他们都进行了多次原子操作,比如先读取i的值,再将i的值赋值给j,两个原子操作加起来就不是原子操作了。 

所以,如果一个变量被volatile修饰了,那么肯定可以保证每次读取这个变量值的时候得到的值是最新的(可见性),但是一旦需要对变量进行自增这样的非原子操作,就不会保证这个变量的原子性了。 

举个栗子 

一个变量i被volatile修饰,两个线程想对这个变量修改,都对其进行自增操作也就是i++,i++的过程可以分为三步:首先获取i的值,其次对i的值进行加1,最后将得到的新值写会到缓存中。


线程A首先得到了i的初始值100,但是还没来得及修改,就阻塞了,这时线程B开始了,它也得到了i的值,由于i的值未被修改,即使是被volatile修饰,主存的变量还没变化,那么线程B得到的值也是100,之后对其进行加1操作,得到101后,将新值写入到缓存中,再刷入主存中。根据可见性的原则,这个主存的值可以被其他线程可见。
问题来了,线程A已经读取到了i的值为100,也就是说读取的这个原子操作已经结束了,所以这个可见性来的有点晚,线程A阻塞结束后,继续将100这个值加1,得到101,再将值写到缓存,最后刷入主存,所以即便是volatile具有可见性,也不能保证对它修饰的变量具有原子性。 

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