多线程（二十）：原子性CAS机制

prtyaa 2023-12-28 16:48:17  50013 赞同 0 反对 0

分类：资源

怎么获取线程的执行结果

直接看代码：

按理来说是要打印 i 的值为60000的。但是预期没有达到。给 i 加volatile试试？

会发现即使加了volatile也是没用的。

这就是原子性问题，add方法是i++ ,但是i++ 不是一个原子操作。同理 i = i+1 也不是原子操作，而即便是用volatile修饰之后，也不能保证原子性。volatile只是保证了可见性，但不保证原子性。

volatile是一个线程写，另一个线程读的时候，保证了可见性，就是写完的时候，可以读的到

现在看一下for循环里面new 一个线程然后start(), start了之后，并不一定执行吧，主线程继续执行for循环，反编译之后

getfield是去堆内存中取 i 的值。代码中默认值 i = 0，取了 i 之后放到操作数栈（入栈）

当int取值-1~5采用 iconst 指令，取值-128~127采用bipush指令，取值-32768~32767采用sipush指令，取值-2147483648~2147483647采用 ldc 指令。

iconst

当 int 取值-1~5时，JVM采用iconst指令将常量压入栈中。

iadd 加法指令把0，1 出栈，然后运算 0+1 =1 ，再把结果入栈

putfiled 把栈顶的元素赋值给实例字段 i（目前栈里面就一个 1 ，所以这个元素就是栈顶了）， i 就变成了1 。

假设t2比t1后执行，当t1 getfield的值为0 ，然后加1 然后再放进i的时候，也就是add 或者put的时候，t2执行了，此时t2读到的是 i = 0吧，然后t2 也进行iconst,iadd，这时候t1已经getfield完毕了 i 变成了 1，然后t2 接着getfield完毕，t2的 put i也是 1 ，两个线程 i 都是 1

这就是没有达到 i = 60000 的原因。

注意了 t1 是先读的， t1读完 t2 进来了 t2 也是读了 i 的值，所以就不存在先写后读。也就不存在可见性问题，volatile是写完之后，然后再读。

那如何解决呢？

方法1、加sync关键字，也可以把关键字加在Counter类里的add方法上，这样就完美的解决了 i = 60000

方法2、用可重入锁也可以

方法3、使用原子类

CAS

假设用CAS 看刚才的t1,t2线程的话刚开始i = 0

当t1 线程CAS(0,1) t2 CAS(0,1) t1 put的时候 CAS(0,1) 中的0 跟类里的 i 比较一下0=0 然后把 i的值修改为1，当t2 put的时候 t2 CAS(0,1) 0和i比较i的值为1了，0不等于1，所以t2不能够修改

CAS就是compare and swap 的缩写。比较和替换。

手动实现一个cas, Unsafe工具类非常强大

Atomic原子类底层就是CAS实现的。

跟一下源码

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