這篇文章主要講解了“volatile和原子類的異同點(diǎn)有哪些”，文中的講解內(nèi)容簡(jiǎn)單清晰，易于學(xué)習(xí)與理解，下面請(qǐng)大家跟著小編的思路慢慢深入，一起來(lái)研究和學(xué)習(xí)“volatile和原子類的異同點(diǎn)有哪些”吧！

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volatile和原子類

我們首先看一個(gè)案例。如圖所示，我們有兩個(gè)線程。

在圖中左上角可以看出，有一個(gè)公共的 boolean flag 標(biāo)記位，最開(kāi)始賦值為 true。

然后線程 2 會(huì)進(jìn)入一個(gè) while 循環(huán)，并且根據(jù)這個(gè) flag 也就是標(biāo)記位的值來(lái)決定是否繼續(xù)執(zhí)行或著退出。

最開(kāi)始由于 flag 的值是 true，所以首先會(huì)在這里執(zhí)行一定時(shí)期的循環(huán)。然后假設(shè)在某一時(shí)刻，線程 1 把這個(gè) flag 的值改為 false  了，它所希望的是，線程 2 看到這個(gè)變化后停止運(yùn)行。

但是這樣做其實(shí)是有風(fēng)險(xiǎn)的，線程 2 可能并不能立刻停下來(lái)，也有可能過(guò)一段時(shí)間才會(huì)停止，甚至在最極端的情況下可能永遠(yuǎn)都不會(huì)停止。

為了理解發(fā)生這種情況的原因，我們首先來(lái)看一下 CPU 的內(nèi)存結(jié)構(gòu)，這里是一個(gè)雙核的 CPU 的簡(jiǎn)單示意圖：

可以看出，線程 1 和線程 2 分別在不同的 CPU 核心上運(yùn)行，每一個(gè)核心都有自己的本地內(nèi)存，并且在下方也有它們共享的內(nèi)存。

最開(kāi)始它們都可以讀取到 flag 為 true ，不過(guò)當(dāng)線程 1 這個(gè)值改為 false 之后，線程 2 并不能及時(shí)看到這次修改，因?yàn)榫€程 2  不能直接訪問(wèn)線程 1 的本地內(nèi)存，這樣的問(wèn)題就是一個(gè)非常典型的可見(jiàn)性問(wèn)題。

要想解決這個(gè)問(wèn)題，我們只需要在變量的前面加上 volatile  關(guān)鍵字修飾，只要我們加上這個(gè)關(guān)鍵字，那么每一次變量被修改的時(shí)候，其他線程對(duì)此都可見(jiàn)，這樣一旦線程 1 改變了這個(gè)值，那么線程 2 就可以立刻看到，因此就可以退出  while 循環(huán)了。

之所以加了關(guān)鍵字之后就就可以讓它擁有可見(jiàn)性，原因在于有了這個(gè)關(guān)鍵字之后，線程 1 的更改會(huì)被 flush 到共享內(nèi)存中，然后又會(huì)被 refresh 到線程  2 的本地內(nèi)存中，這樣線程 2 就能感受到這個(gè)變化了，所以 volatile 這個(gè)關(guān)鍵字最主要是用來(lái)解決可見(jiàn)性問(wèn)題的，可以一定程度上保證線程安全。

現(xiàn)在讓我們回顧一下很熟悉的多線程同時(shí)進(jìn)行 value++ 的場(chǎng)景，如圖所示：

如果它被初始化為每個(gè)線程都加 1000 次，最終的結(jié)果很可能不是 2000。由于 value++  不是原子的，所以在多線程的情況下，會(huì)出現(xiàn)線程安全問(wèn)題。但是如果我們?cè)谶@里使用 volatile 關(guān)鍵字，能不能解決問(wèn)題呢?

很遺憾，即便使用了 volatile 也是不能保證線程安全的，因?yàn)檫@里的問(wèn)題不單單是可見(jiàn)性問(wèn)題，還包含原子性問(wèn)題。

我們有多種辦法可以解決這里的問(wèn)題，第 1 種是使用synchronized 關(guān)鍵字，如圖所示：

這樣一來(lái)，兩個(gè)線程就不能同時(shí)去更改 value 的數(shù)值，保證了 value++ 語(yǔ)句的原子性，并且 synchronized  同樣保證了可見(jiàn)性，也就是說(shuō)，當(dāng)?shù)?1 個(gè)線程修改了 value 值之后，第 2 個(gè)線程可以立刻看見(jiàn)本次修改的結(jié)果。

解決這個(gè)問(wèn)題的第 2 個(gè)方法，就是使用我們的原子類，如圖所示：

比如用一個(gè) AtomicInteger，然后每個(gè)線程都調(diào)用它的 incrementAndGet 方法。

在利用了原子變量之后就無(wú)需加鎖，我們可以使用它的 incrementAndGet 方法，這個(gè)操作底層由 CPU  指令保證原子性，所以即便是多個(gè)線程同時(shí)運(yùn)行，也不會(huì)發(fā)生線程安全問(wèn)題。

原子類和 volatile 的使用場(chǎng)景

我們可以看出，volatile 和原子類的使用場(chǎng)景是不一樣的，如果我們有一個(gè)可見(jiàn)性問(wèn)題，那么可以使用  volatile 關(guān)鍵字，但如果我們的問(wèn)題是一個(gè)組合操作，需要用同步來(lái)解決原子性問(wèn)題的話，那么可以使用原子變量，而不能使用 volatile 關(guān)鍵字。

通常情況下，volatile 可以用來(lái)修飾 boolean 類型的標(biāo)記位，因?yàn)閷?duì)于標(biāo)記位來(lái)講，直接的賦值操作本身就是具備原子性的，再加上 volatile  保證了可見(jiàn)性，那么就是線程安全的了。

感謝各位的閱讀，以上就是“volatile和原子類的異同點(diǎn)有哪些”的內(nèi)容了，經(jīng)過(guò)本文的學(xué)習(xí)后，相信大家對(duì)volatile和原子類的異同點(diǎn)有哪些這一問(wèn)題有了更深刻的體會(huì)，具體使用情況還需要大家實(shí)踐驗(yàn)證。這里是創(chuàng)新互聯(lián)，小編將為大家推送更多相關(guān)知識(shí)點(diǎn)的文章，歡迎關(guān)注！

名稱欄目：volatile和原子類的異同點(diǎn)有哪些
文章出自：http://chinadenli.net/article22/jpspjc.html

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