8.volatile为啥不能保证原子性？

volatile为什么不能保证原子性

小陈：老王，快来快来，上一篇结尾说volatile不能保证原子性，我现在迫不及待了...

老王：哈哈，来了，马上开搞......

老王：按照惯例，我还是先来给你画张图：

还是以 i++ 的那个例子为例，volatile int i = 0，假如两个线程A、线程B同时对 i 进行 ++ 操作如下：

上图存在一种情况就是，线程A、线程B如果几乎同时读取 i = 0 到自己的工作内存中。

线程A执行 i++  结果后将 i = 1 赋值给工作内存；但是这个时候还没来的将最新的结果刷新回主内存的时候，线程B就读取主内存的旧值 i = 0 ，然后执行use指令将 i = 0的值传递给线程B去进行操作了。

即使这个时候线程A立即将 i = 1刷入主内存，那也晚了；线程B已经使用旧值 i = 0进行操作了，像这种情况计算结果就不对了。

老王：小陈，我上面的那个图讲解，你可以听懂嘛？

小陈：嗯嗯，看图解释就是，线程A的 i ++  结果， 也就是 i = 1还没刷回主内存；线程B就执行 use指令将 i = 0传递给cpu了 ，导致线程B使用的就旧的值 i = 0去进行操作，得到结果是错的。

怎样才能保证原子性？

小陈：那如果要保证原子性，应该是怎么样子的？

老王：如果要保证原子性的话，落到底层实际还是需要进行加锁的，需要保证任意时刻只能有一个线程能执行成功。

比如在硬件层次或者对总线进行加锁，使得某一时刻只能有一个线程能执行i++ 操作，这样才能是不被中断的，才是原子性的。

现在现在这种情况，相当于就是两个线程同时进行了 i++操作，线程A的 i++ 操作还没结束；线程B的 i++ 操作就也同时进行着，这种情况不是原子的。

小陈：哦，是不是可以这么理解：

如果要保证原子性的话，同一时刻只能有一个线程或者CPU能够执行成功，底层是需要对硬件进行加锁的，只有某个CPU或者线程锁定了，享有独占的权限，那么它的操作才能是不被其它CPU或者线程打断的。

老王：没错，就是这个道理；你只有在硬件级别加锁了之后，享有独占的权限；你的操作才能是不被其它CPU或线程打断的。

小陈：好的，老王，这么说我就理解了。

老王：这一篇对volatile不能保障原子性的解释，你再多看看几遍，多理解一下。再对之前的文章再复习复习，包括内存屏障、java内存模型、MESI一致性协议等知识，从下一章看是我们就要进入新的学习了。

小陈：好啊老王，下面的篇章我们要学习什么知识啊？

老王：下面我们就要进入synchronized的学习了....

目录

JAVA并发专题 《筑基篇》

1.什么是CPU多级缓存模型？

2.什么是JAVA内存模型？

3.线程安全之可见性、有序性、原子性是什么？

4.什么是MESI缓存一致性协议？怎么解决并发的可见性问题？

JAVA并发专题《练气篇》

5.volatile怎么保证可见性？

6.什么是内存屏障？具有什么作用？

7.volatile怎么通过内存屏障保证可见性和有序性？

8.volatile为啥不能保证原子性？

9.synchronized是个啥东西？应该怎么使用？

10.synchronized底层之monitor、对象头、Mark Word？

11.synchronized底层是怎么通过monitor进行加锁的？

12.synchronized的锁重入、锁消除、锁升级原理？无锁、偏向锁、轻量级锁、自旋、重量级锁

13.synchronized怎么保证可见性、有序性、原子性？

JAVA并发专题《结丹篇》

1. JDK底层Unsafe类是个啥东西？

15.unsafe类的CAS是怎么保证原子性的？

16.Atomic原子类体系讲解

17.AtomicInteger、AtomicBoolean的底层原理

18.AtomicReference、AtomicStampReference底层原理

19.Atomic中的LongAdder底层原理之分段锁机制

20.Atmoic系列Strimped64分段锁底层实现源码剖析

JAVA并发专题《金丹篇》

21.AQS是个啥？为啥说它是JAVA并发工具基础框架？

22.基于AQS的互斥锁底层源码深度剖析

23.基于AQS的共享锁底层源码深度剖析

24.ReentrantLock是怎么基于AQS实现独占锁的？

25.ReentrantLock的Condition机制底层源码剖析

26.CountDownLatch 门栓底层源码和实现机制深度剖析

27.CyclicBarrier 栅栏底层源码和实现机制深度剖析

28.Semaphore 信号量底层源码和实现机深度剖析

29.ReentrantReadWriteLock 读写锁怎么表示？

1. ReentrantReadWriteLock 读写锁底层源码和机制深度剖析

JAVA并发专题《元神篇》并发数据结构篇

31.CopyOnAarrayList 底层分析，怎么通过写时复制副本，提升并发性能？

32.ConcurrentLinkedQueue 底层分析，CAS 无锁化操作提升并发性能？

33.ConcurrentHashMap详解，底层怎么通过分段锁提升并发性能？

34.LinkedBlockedQueue 阻塞队列怎么通过ReentrantLock和Condition实现？

35.ArrayBlockedQueued 阻塞队列实现思路竟然和LinkedBlockedQueue一样？

36.DelayQueue 底层源码剖析，延时队列怎么实现？

37.SynchronousQueue底层原理解析

JAVA并发专题《飞升篇》线程池底层深度剖析

1. 什么是线程池？看看JDK提供了哪些默认的线程池？底层竟然都是基于ThreadPoolExecutor的？

39.ThreadPoolExecutor 构造函数有哪些参数？这些参数分别表示什么意思？

40.内部有哪些变量，怎么表示线程池状态和线程数，看看道格.李大神是怎么设计的？

1. ThreadPoolExecutor execute执行流程？怎么进行任务提交的？addWorker方法干了啥？什么是workder？
2. ThreadPoolExecutor execute执行流程？何时将任务提交到阻塞队列？ 阻塞队列满会发生什么？
3. ThreadPoolExecutor 中的Worker是如何执行提交到线程池的任务的？多余Worker怎么在超出空闲时间后被干掉的？
4. ThreadPoolExecutor shutdown、shutdownNow内部核心流程
5. 再回头看看为啥不推荐Executors提供几种线程池？
6. ThreadPoolExecutor线程池篇总结