一道很是棘手的 Java 面试题:i++ 是线程安全的吗?

i++ 是线程安全的吗?java

相信不少中高级的 Java 面试者都遇到过这个问题,不少对这个不是很清楚的确定是一脸蒙逼。心里确定还在质疑,i++ 竟然还有线程安全问题?只能说本身了解的不够多,本身的水平有限。面试

先来看下面的示例来验证下 i++ 究竟是不是线程安全的。算法

1000个线程,每一个线程对共享变量 count 进行 1000 次 ++ 操做。后端

上面的例子咱们指望的结果应该是 1000000,但运行 N 遍,你会发现老是不为 1000000,至少你如今知道了 i++ 操做它不是线程安全的了。安全

先来看 JMM 模型中对共享变量的读写原理吧。多线程

每一个线程都有本身的工做内存,每一个线程须要对共享变量操做时必须先把共享变量从主内存 load 到本身的工做内存,等完成对共享变量的操做时再 save 到主内存。架构

问题就出在这了,若是一个线程运算完后还没刷到主内存,此时这个共享变量的值被另一个线程从主内存读取到了,这个时候读取的数据就是脏数据了,它会覆盖其余线程计算完的值。。。工具

这也是经典的内存不可见问题,那么把 count 加上 volatile 让内存可见是否能解决这个问题呢? 答案是:不能。由于 volatile 只能保证可见性,不能保证原子性。多个线程同时读取这个共享变量的值,就算保证其余线程修改的可见性,也不能保证线程之间读取到一样的值而后相互覆盖对方的值的状况。atom

关于多线程的几种关键概念请翻阅《多线程之原子性、可见性、有序性详解》这篇文章。spa

解决方案

说了这么多,对于 i++ 这种线程不安全问题有没有其余解决方案呢?固然有,请参考如下几种解决方案。

一、对 i++ 操做的方法加同步锁,同时只能有一个线程执行 i++ 操做;

二、使用支持原子性操做的类,如 java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger,它使用的是 CAS 算法,效率优于第 1 种;

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