Java 为什么'；t JVM compile“；递增一个整型变量"；作为原子获取和增量操作？

我了解到在Java中递增int变量不是一个原子操作，但是，我发现CPU支持原子

获取和递增
操作

所以我的问题是，为什么JVM不编译
递增int变量
操作到CPU支持的原子
获取和递增
操作，这在多线程编程中可能很有用

早期的处理器有原子测试和设置、
获取和增量
，或者交换指令，这些指令足以实现互斥锁，而互斥锁又可以用来实现更复杂的并发对象

--Java并发在实践中的应用

--我想并不是每一台可以运行Java的机器都有这样的原子操作。请记住，Java可以在多个不同的平台和许多不同的设备上运行--

检查一位同事在评论中提到的答案，因为对于多核处理器，每个核或多处理器系统中的每个处理器都有单独的程序内存缓存。为了运行得更快，程序被加载到此缓存中，因为它的运行速度比RAM快得多，但随后每个内核将一个线程执行到自己的RAM内存副本（在缓存中），其他线程通常不可见

这个内存当然可以与ram同步，但是这个操作很慢。直接从RAM读写速度很慢，这是多cpu/核心系统的瓶颈，这就是为什么在处理器中有一个高速缓存，将一段程序预加载到它，这样它可以运行得更快（512KB的程序通常包含很多循环，因此它会执行一段时间，而在这段时间内，其他内核从RAM中馈送，它会加速整个系统）

使一个操作原子化并对所有线程可见意味着它不能被缓存，因此它需要使用直接RAM内存进行读写（或等效的——一些特殊的缓存），这当然会降低应用程序的速度。这就是它不是默认值的原因，因为通常情况下，您不需要潜在的慢速同步。
因为：

Java编译器不编译成机器码，而是编译成字节码，然后

JVM字节码中没有原子获取和增量指令，除了局部变量

因为Java标准（JLS）不需要它，而且它是一个昂贵的操作，应该只在需要时使用

为什么JVM不将递增int变量操作编译为CPU支持的原子获取和递增操作，这在多线程编程中可能很有用

我曾经多次问过这个问题，因为我认为当这个字段是
易变的
。我得到的反馈是，由于Java的早期版本没有这样做来修复它，现在会破坏向后兼容性。也就是说，有些人可能会有一个程序在不知不觉中依赖于这种行为。考虑到我没有感觉到这一点非常有用，也不能保证增量不会以原子方式运行，99%以上的时间都是这样。我认为100%的时间（尤其是字段不稳定时）没有问题，但这只是我的观点

所以我的问题是，为什么JVM不将递增的int变量操作编译成CPU支持的原子获取和递增操作，这在多线程编程中可能很有用

因为在典型的现代CPU上，原子读-修改-写操作（如递增）比其相应的非原子操作昂贵几十倍。而且它不会提供任何好处——代码不能依赖原子操作，因为它们不能保证是原子操作。那么好处是什么呢

虽然这与您的问题没有直接关系，但因为其他许多人都错误地解释了这一点，我将解释原子增量和非原子增量之间的两个区别（在硬件级别）：

原子增量不能与同一内核中的某些其他操作重叠。也就是说，它必须在某个特定的时间发生。这意味着CPU指令流水线通常会受到原子操作的严重负面影响

 > p>防止另一线程在原子操作中间（在读和写之间）将操作重叠到同一高速缓存行，缓存线在原子操作期间被锁定。如果另一个内核试图从执行原子操作的CPU获取缓存线，即使是非原子操作，它也必须等待原子操作完成。（这过去是总线锁定。现代CPU更智能。）

当然，并不能保证每个CPU都是相同的，但是具有多核的现代CPU和流行的Java实现几乎可以肯定具有高度优化的多核操作。当然，未来的CPU可能会更好

此外，为了纠正另一个常见的误解：现代多核CPU上的缓存直接通信。它们永远不需要通过主存来同步CPU（除非极少数情况下，所需的数据仅在主存中，并且由于某种原因无法预取）。若数据在一个内核的缓存中，它可以使用的变体直接进入另一个内核的缓存。这是一件好事——若内核间同步必须通过RAM，多核CPU的性能会非常差

所以我的问题是，为什么JVM不编译递增的int变量
对原子获取的操作和CPU执行的增量操作
支持，这在多线程编程中可能很有用

除了JVM可能需要针对缺乏此类本机指令的硬件这一显而易见的答案之外，我还想讨论更一般的问题，“为什么不让每个基本操作原子化，即使所有目标操作都很难实现呢？”