面试官：volatile能不能不保证原子性？如何解决呢？

本文主要是介绍面试官：volatile能不能不保证原子性？如何解决呢？，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

volatile不保证原子性

大厂面试题：

请你谈谈对volatile的理解？
CAS你知道吗？
原子类AtomicInteger的ABA问题谈谈？原子更新引用知道吗？
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？
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。
CountDownLatch、CyclicBarrier、Semaphore使用过吗？
阻塞队列知道吗？
线程池用过吗？ThreadPoolExecutor谈谈你的理解？
线程池用过吗？生产上你是如何设置合理参数？
死锁编码及定位分析？

解析：

volatile为什么不保证原子性？
请你使用代码验证volatile不保证原子性？
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 {undefined// 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() {undefinednumber++;}public static void main(String[] args) {undefinedVolatileAtomDemo 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) {undefinedThread.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20000System.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() {undefinedlock.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() {undefinedatomicNumber.getAndIncrement();}public static void main(String[] args) {VolatileSolveAtomDemo volatileSolveAtomDemo = new VolatileSolveAtomDemo();for (int j = 0; j < 20; j++) {undefinednew Thread(() -> {undefinedfor (int i = 0; i < 1000; i++) {undefinedvolatileSolveAtomDemo.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20000System.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