Java volatile关键字特性讲解下篇
作者：爱吃南瓜糕的北络
一、概述
关键字volatile虽然增加了实例变量在多个线程之间的可见性，但它却不具备同步性，那么也就不具备原子性。
二、特性详解
原子性是指一个线程的操作是不能被其他线程打断的，同一时间只有一个线程对一个变量进行操作。在多线程情况下，每个线程的执行结果不受其他线程的干扰，比如说多个线程同时对同一个共享成员变量n++ 100次，如果n的初始值为0，n最后的值应该是100，所以说多个线程是互不干扰的，这就是原子性的理解。但是实际n++b并不是原子性操作，n最后的值可能会不是100。
非原子性代码演示：
@Test
public void test2() {
DataDemo dataDemo = new DataDemo();
for (int i=0; i<20; i++) {
CountAddThread thread = new CountAddThread(dataDemo);
thread.start();
}
while (Thread.activeCount() > 1) {
Thread.yield();
}
System.out.println("number值增加了20000次，此时number的实际值为：" + dataDemo.getNumber());
}
public class DataDemo {
volatile private int number = 0;
public void add() {
this.number = this.number + 10;
}
public int getNumber() {
return number;
}
public void addOne() {
this.number = this.number + 1;
}
}
public class CountAddThread extends Thread {
private DataDemo dataDemo;
public CountAddThread(DataDemo dataDemo) {
this.dataDemo = dataDemo;
}
@Override
public void run() {
for (int i=0; i<1000; i++) {
dataDemo.addOne();
}
}
}执行结果：
number值增加了20000次，此时number的实际值为：19699
结果分析：
this.number = this.number + 1 并不是一个原子操作，也就是非线程安全的。this.number = this.number + 1 的操作步骤分解如下：
（1）从内存中取出number的值；
（2）计算number的值；
（3）将number的值写到内存中；
假设在第2步计算值的时候，另外一个线程也修改i的值，那么这个时候就会出现脏数据。解决的办法其实就是使用synchronized关键字。所以说volatile本省并不处理数据的原子性，而是强制对数据的读写及时影响到主内存的。
解决办法：
（1）使用synchronized
可以通过对addOne方法添加synchronized关键字修饰，这样每次只有1个线程能执行addOne方法。
（2）使用JUC包下的AtomicInteger原子类进行实现。
原子操作是不能分割的整体，没有其他线程能够中断或检查正在原子操作中的变量。一个原子（atomic）类型就是一个原子操作可用的类型，它可以在没有锁的情况下做到线程安全。
使用synchronized 示例
@Test
public void test2() {
DataDemo dataDemo = new DataDemo();
for (int i=0; i<20; i++) {
CountAddThread thread = new CountAddThread(dataDemo);
thread.start();
}
while (Thread.activeCount() > 1) {
Thread.yield();
}
System.out.println("number值增加了20000次，此时number的实际值为：" + dataDemo.getNumber());
}
public class CountAddThread extends Thread {
private DataDemo dataDemo;
public CountAddThread(DataDemo dataDemo) {
this.dataDemo = dataDemo;
}
@Override
public void run() {
for (int i=0; i<1000; i++) {
dataDemo.addOne();
}
}
}
public class DataDemo {
volatile private int number = 0;
public void add() {
this.number = this.number + 10;
}
public int getNumber() {
return number;
}
synchronized public void addOne() {
this.number = this.number + 1;
}
}
执行结果：
number值增加了20000次，此时number的实际值为：20000
使用AtomicInteger原子类示例
@Test
public void test2() {
DataDemo dataDemo = new DataDemo();
for (int i=0; i<20; i++) {
CountAddThread thread = new CountAddThread(dataDemo);
thread.start();
}
while (dataDemo.getCount().get() != 20000) {
Thread.yield();
}
System.out.println("count值增加了20000次，此时count的实际值为：" + dataDemo.getCount());
}
public class CountAddThread extends Thread {
private DataDemo dataDemo;
public CountAddThread(DataDemo dataDemo) {
this.dataDemo = dataDemo;
}
@Override
public void run() {
for (int i=0; i<1000; i++) {
dataDemo.atomicAddOne();
}
}
}
public class DataDemo {
private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
public AtomicInteger getCount() {
return count;
}
public void atomicAddOne() {
count.getAndIncrement();
}
}
执行结果：
count值增加了20000次，此时count的实际值为：20000
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