Java 原子操作和多线程

最近我在读一篇教程，在那篇文章中，我看到了一句话，上面写着

“Java语言规范保证读取或写入变量是一个原子操作（除非变量类型为

long

或

double

）。类型为

long

或

double

的操作变量只有在用

volatile

关键字声明时才是原子的。”

AtomicInteger

或

AtomicLong

，提供原子方法，如

getAndDecrement（）

、

getAndIncrement（）

和

getAndSet（）

---

我对上述说法有点困惑。。请澄清何时使用

AtomicInteger

或

AtomicLong

类。

原子意味着操作完成，其间不可能发生任何事情。例如，AtomicInteger上的getAndDecrement（）保证同时返回和递减变量

如果它不是一个原子操作，那么该值有可能被递减（例如从3减到2），然后被另一个线程修改（例如从2改为5），然后返回为5。

执行

a=28

（其中

a

是

int

）是一个原子操作。但是执行

a++

并不是一个原子操作，因为它需要读取a的值、递增和写入a的结果。因此，如果使用

a++

实现线程安全计数器，则可以让两个线程同时读取值（例如26），然后同时递增和写入值，结果是27，而不是28

---

AtomicInteger通过提供类似于您列出的原子操作来解决此问题。在我的示例中，您将使用

incrementAndGet（）

作为示例，这将保证最终值是28而不是27。

我认为这意味着长的双读操作是原子的，而写操作是原子的。但是读+写不是原子的

volatile long num;
num = num+1

上述操作不是线程安全的。读和写是两个独立的操作。每一个都保证是原子的，但整个表达式不是原子的

---

为了保证线程安全，您需要使用AtomicLong并使用getAndIncrement函数。

根据所处理的数字范围的上限/下限使用int或long。请不要将long的非原子行为与AtomicLong混合。你上面写的任何东西都是正确的，但你可能把这两个概念混在一起了。AtomicXXX在执行“比较和设置”类操作的情况下更有用。例如，即使可以原子地修改/读取int，以下代码在多线程环境中也是不正确的：

int i =10
..
..
..
if(i == 10) i++;

---

在多线程环境中，两个线程可以原子地访问该代码，并更新i的值，使其处于一致状态。因此，处理这种情况时，通常使用synchronized块来保护代码“if（i==10）i++；”。然而，AtomicInteger类提供了API来实现这些事情，而不使用速度较慢的同步块。AtmoicLong API的情况也是如此，如果需要根据读取的值读取变量并写入结果，则需要一个原子整数。例如，

i++

读取

i

（例如

3

）并写入

i+1

（例如

4

）。一个线程可能同时中断，另外三个线程也会增加

i

。现在我们回来了，

i

实际上具有值

6

，但是我们的线程仍然根据它事先读取的内容写入

4

---

AtomicInteger.getAndIncrement

确保不会中断，因此始终正确递增。此外，结果总是刷新到内存中，而非易失性

i

可能不会刷新到内存中。在这种情况下，其他线程甚至可能看不到更改。

当您更改变量时，需要操作的原子性。做

inta=10

是一个原子操作，但它不会给您带来问题。给出问题的操作通常是变异操作，如

a++

或

a=a+2等等

Java规范保证“读”和“写”是原子操作，而不是它们的组合。因此，按照规范，“读取、添加1，然后将结果写回”的操作不是原子操作。这类操作称为复合操作，它们通常需要在代码中使用的上下文中是原子的

原子类型有助于解决这个问题。在原子类型上使用incrementAndget（）将“读取、添加1，然后将结果写回并读取新结果”作为上下文中的单个原子操作，以确保线程安全

希望这有帮助。顺便说一句，您应该阅读这篇（）关于并发和线程基础知识的文章。它很好地解释了这些东西。
那么，如果我们对“double”或“long”类型的变量执行操作，为什么我们必须使用“volatile”？如果您使用AtomicXxx，您不需要使用volatile，因为原子对象比volatile提供更多的保证。对易失性整数执行
a++
，不会使操作原子化。它只保证另一个线程在a的新值被递增后会看到它。将新值分配给long或double值时，它还保证写入是一个原子操作（因为写入非易失性long或double变量包括写入4个字节，然后写入其他4个字节）。一般来说，更喜欢原子对象而不是易失性变量。
a=28
如果
a
是长或双精度的，则不能保证它是原子的，除非它也是易失性的。@assylias:yes。我没有重复这一点，因为问题中已经正确陈述了这一点。不过我会编辑以澄清。long和double是