volatile不保证原子性
volatile不保证原子性
大厂面试题：
1、请你谈谈对volatile的理解？
2、CAS你知道吗？
3、原子类AtomicInteger的ABA问题谈谈？原子更新引用知道吗？
4、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？
5、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。
6、CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore使用过吗？
7、阻塞队列知道吗？
8、线程池用过吗？ThreadPoolExecutor谈谈你的理解？
9、线程池用过吗？生产上你是如何设置合理参数？
10、死锁编码及定位分析？
大厂面试题：volatile为什么不保证原子性？
大厂面试题：请你使用代码验证volatile不保证原子性？
大厂面试题：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 {
// 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() {
number++;
}
public static void main(String[] args) {
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) {
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() {
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() {
atomicNumber.getAndIncrement();
}
public static void main(String[] args) {
VolatileSolveAtomDemo volatileSolveAtomDemo = new VolatileSolveAtomDemo();
for (int j = 0; j < 20; j++) {
new Thread(() -> {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
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
如果此时你已经把volatile不保证原子性原因及原理解释的很清楚，接下来面试官可能会问你：
你知道volatile禁止指令重排原理吗？
参考答案请看下一小节：volatile指令重排案例分析