一、 i++ 的原子性問題

1、問題的引入：

i++ 的實際操作分為三個步驟：讀--改--寫

實現執行緒，程式碼如下：

public class AtomicDemo implements Runnable
{
    private int serialNumber = 0;

    @Override
    public void run()
    {
        try
        {
            Thread.sleep(400);
        }
        catch (InterruptedException e)
        {}
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() 
 
+ ": " + this.getSerialNumber());
    }

    public int getSerialNumber()
    {
        return serialNumber++;
    }
}

測試類，程式碼如下：

public class AtomicTest
{
    public static void main(String[] args)
    {
        AtomicDemo atomicDemo = new AtomicDemo();
        for (int i = 0; i < 10; i++)
        {
            
 
new Thread(atomicDemo).start();
        }
    }
}

結果如下圖所示：

以上的原子性問題可以使用“原子變數”解決；

二、原子變數

在JDK1.5 之後，提供了 java.util.concurrent.atomic 包下提供了常用的原子變數；

 AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicIntegerArray、AtomicIntegerFieldUpdater、AtomicLong、AtomicReference 等

從以上類原始碼中可以看出：

　　（1）變數使用了 Volatile 修飾，保證了記憶體可見性；

　　（2）使用了 CAS（Compare-And-Swap）演算法，保證了資料的原子性；

　　CAS演算法是硬體對於併發操作共享資料的支援；

　　CAS 包含了三個運算元：記憶體值 、預估值 、更新值 ；

　　　　當且僅當記憶體值等於預估值時，把更新值賦給記憶體值，否則將不做任何操作；

class AtomicDemo implements Runnable
{
    private AtomicInteger serialNumber = new AtomicInteger();

    @Override
    public void run()
    {
        try
        {
            Thread.sleep(400);
        }
        catch (InterruptedException e)
        {}
        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ": " + this.getSerialNumber());
    }

    public int getSerialNumber()
    {
        return serialNumber.getAndIncrement();
    }
}