面试官：volatile能不能不保证原子性？如何解决呢？
程序员大白
共 2533字，需浏览 6分钟
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2021-11-29 23:28
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volatile不保证原子性
大厂面试题：
请你谈谈对volatile的理解？ CAS你知道吗？ 原子类AtomicInteger的ABA问题谈谈？原子更新引用知道吗？ 我们都知道ArrayList是线程不安全的，请编码写一个不安全的案例并给出解决方案？ 公平锁/非公平锁/可重入锁/递归锁/自旋锁谈谈你的理解？请手写一个自旋锁。 CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore使用过吗？ 阻塞队列知道吗？ 线程池用过吗？ThreadPoolExecutor谈谈你的理解？ 线程池用过吗？生产上你是如何设置合理参数？ 死锁编码及定位分析？
解析：
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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