Java中volatile的并发安全性分析

一、volatile的解释

当一个共享变量被volatile修饰时，它会保证修改的值会立即被更新到主存，当有其他线程需要读取时，它会去内存中读取新值。

二、问题的发现

从volatile的定义上来看它看似应该能保证多个线程对volatile变量使用的同步，那么先来看一段代码。

package com;

public class Main {

public volatile static int count = 0;

public static void main(String[] args) throws Exception {

// 同时启动1000个线程，去进行i++计算，看看实际结果
Thread threads[] = new Thread[1000];

for (int i = 0; i < 1000; i++) {
threads[i] = new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
Main.count++;
}
});

threads[i].start();
}
// 主线程等待每个线程执行完成
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
try {
threads[i].join();

} catch (InterruptedException e) {
// TODO Auto-generated catch block
e.printStackTrace();
}
}
//结果如果出现不是1000，则出现了同步问题
System.out.println("运行结果:Counter.count=" + Main.count);
}

}

这段代码的运行结果为：

运行结果:Counter.count=998

三、分析和结论

从上面代码的运行结果上来看，显然voltile没有达到我们想要的效果（让couter=1000），那么这是什么原因呢？其实volatile只能保证缓存一致性，或者说并发编程中的可见性——即一个线程对volatile变量的修改会立即更新到主存，其他线程在使用该变量的时候会从主存读取最新的值。

但是——————它不能保证原子性！！！

我们假设有A、B、C三个线程和volatile变量X=0

A——X=1

B——X=X+1

C——X=X+2；

设想如下执行情况，（1）A执行完，此时X=1 （2）B、C开始同时执行，从主存中读取最新的值到工作内存

（3）B、C同时执行加运算（4）B写入主存，C写入主存

以上执行情况并没有违反volatile的规定，因为B、C同时读到了最新的值，但是在B写入主存的时候，C已经执行完加运算，不要读取最新的X值了，因此连续两次覆盖写入，导致了线程同步不理想。

那么这里的原子性没有得到保证是指什么呢？——读和写的操作不是原子性的！

更多参考资料如下：
http://www.cnblogs.com/dolphin0520/p/3920373.html http://www.cnblogs.com/aigongsi/archive/2012/04/01/2429166.html