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i++是否是原子操作?

i++不是原子操作,原因是:

i++操作分為三個階段(讀、改、寫):

1) 記憶體到暫存器
2) 暫存器自增
3) 寫回記憶體

這三個階段可以被中斷分離。

下面的程式碼可以驗證i++不是原子性操作

public class AtomicTest {

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

class AtomicDemo implements Runnable{
	private int serialNum = 0;
//	private AtomicInteger serialNum = new AtomicInteger(0); 
	
	public int getSerialNum() {
//		return serialNum.incrementAndGet();
		return serialNum++;
	}

	@Override
	public void run() {
		try {
			Thread.sleep(200);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		System.out.println(Thread.currentThread().getName() + ":" + getSerialNum());
	}
}

執行多次,可能出現列印輸出同樣serialNum,這說明在A執行緒進行serialNum++的讀改操作,而尚未寫入時,另一個執行緒B進行了讀改操作,由此證明i++的讀改寫操作不具有原子性。

針對這個問題,JDK1.5後java.util.concurrent.atomic包提供了常用的原子變數,可以解決上述問題。

AtomicInteger底層採用CAS演算法(Compare-And-Swap),保證資料的原子性。

CAS演算法是硬體對於併發操作共享資料的支援,CAS包含三個運算元:

V:記憶體值

A:預估值

B:更新值

當且僅當V==A時,才會執行V=B,否則不做任何操作。