java中volatile加原子操作能取代synchronized和锁吗？

最新推荐文章于 2025-05-28 18:18:02 发布
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分类专栏： java 文章标签： java volatile synchronized 马克-to-win volatile加原子操作取代synchronized锁
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/mark_to_win/article/details/89285558
本文探讨了在并发环境中，volatile加原子操作与synchronized及锁之间的区别。指出在复杂的并发场景下，如需确保原子性和一致性，仅依靠volatile和原子操作是不够的，必须使用synchronized和锁来保证。并通过实例说明了它们各自的适用场景。

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volatile加原子操作能取代synchronized和锁吗？答案是否定的。比如需求如果是，在并发环境下判断票数是否大于零，如果大于零就买票。 判断加更新总体是个原子操作。这种情况只能用锁和synchronized。volatile加原子操作解决不了问题。其实想彻底解决并发环境的问题，只 能用synchronized和锁。volatile和原子操作只能在有些特殊的情况下解决一点小问题(比如不加判断直接更新)，当问题变得复杂时，volatile和原子操作就完全不能胜任了。

更多请见：https://blog.youkuaiyun.com/qq_43650923/article/details/101148082

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### Java中volatile与synchronized关键字的区别 #### 1. 内存可见性 `volatile` 关键字确保了被其修饰的变量在多线程环境下的内存可见性。这意味着，当一个线程修改了 `volatile` 修饰的变量时，其他线程能够立即感知到这一变化[^3]。相比之下，`synchronized` 通过加锁机制实现了内存可见性。当一个线程进入同步代码块时，它会清空工作内存中的共享变量副本，并从主存中重新加载最新的值；而在退出同步代码块时，它会将更改后的变量值刷新回主存[^2]。 #### 2. 原子性 `volatile` 并不保证操作的原子性。例如，对于 `i++` 这样的复合操作（读取、修改、写入），即使变量 `i` 被声明为 `volatile`，仍然可能出现线程安全问题，因为该操作并非原子性的[^4]。而 `synchronized` 通过锁机制确保了在同一时刻只有一个线程可以执行同步代码块或方法，从而天然地保证了操作的原子性[^2]。 #### 3. 性能开销 `volatile` 是一种较轻量级的同步机制，因为它不会引起线程阻塞。然而，`synchronized` 可能会导致线程等待锁释放，尤其是在高并发场景下，这可能带来较大的性能开销。 #### 4. 使用范围 `volatile` 仅能用于修饰变量，且适用于以下场景： - 对变量的写入操作不依赖于当前值，或者可以确保只有单个线程更新变量的值。 - 该变量没有包含在具有其他变量的不变式中[^4]。 而 `synchronized` 可以用于修饰方法、代码块以及类级别的同步控制[^4]。 #### 5. 示例代码 以下是使用 `volatile` 和 `synchronized` 的示例代码： ```java // volatile 示例 public class StoppableTask { private volatile boolean pleaseStop; public void run() { while (!pleaseStop) { // 执行任务... } } public void stop() { pleaseStop = true; } } // synchronized 示例 public class Counter { private int count = 0; public synchronized void increment() { count++; } public synchronized int getCount() { return count; } } ``` ### 总结 `volatile` 和 `synchronized` 在 Java 中分别提供了不同的线程同步机制。`volatile` 主要用于确保变量的内存可见性，但不保证操作的原子性；而 `synchronized` 不仅确保了内存可见性，还保证了操作的原子性，但可能会引入较大的性能开销[^4]。
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