将 volatile 与“AtomicInteger”一起使用可以保证线程安全吗？ [复制]答案

【问题标题】：Can using volatile with "AtomicInteger" guarantees thread safety? [duplicate]将 volatile 与“AtomicInteger”一起使用可以保证线程安全吗？ [复制]
【发布时间】：2018-02-15 19:21:19
【问题描述】：

假设我有

private volatile AtomicInteger atomInt = new AtomicInteger(3);

在方法中我的用法是atomInt.incrementAndGet()。

由于我使用的是AtomicInteger，所以会避免“线程干扰”。然后我使用 volatile，因此它将保证所有线程中变量的一致视图。这是否意味着我已经获得了完整的线程安全性，或者仍然存在“内存一致性问题”的可能性？

由于tutorial 中使用了“减少”，我感到困惑，所以这表明我仍有机会，但我想不到：

使用易失变量降低内存一致性的风险错误，因为对 volatile 变量的任何写入都会建立与后续读取相同的发生之前的关系变量。

【问题讨论】：

您是否曾经重新分配atomInt（如atomInt = ...）？如果不是，则使其成为最终的，而不是易变的。 volatile 是指变量的值，而不是在变量指向的东西中声明。
@AndyTurner 感谢您抽出宝贵时间回复。好的，我认为这样可以保证线程安全，对吧？但我仍在寻找我的问题的答案。
您的问题的答案是，如果您从不重新分配变量，则不需要使用 volatile，如果需要，您可能需要使用它。
同上@AndyTurner。将变量声明为final，而不是volatile。如果您使用的是 AtomicInteger 变量，而您不能将其声明为 final，那么您要么在做一些非常棘手的事情，要么更有可能是出了点问题。
Re，“这是否意味着我已经获得了完整的线程安全......？”完全线程安全是指保证您的多线程程序始终做正确的事情。你还没有向我们展示一个完整的程序，所以没有办法真正回答这个问题。线程安全是整个程序架构的一个属性。这不是你可以一次一行地赋予程序的东西。

标签： java multithreading atomic volatile

【解决方案1】：

然后我使用volatile，因此它将保证变量在所有线程中的一致视图。

原子变量已经保证了线程安全。如果您不重新分配变量，volatile 是多余的。您可以在此处将volatile 替换为final：

private final AtomicInteger atomInt = new AtomicInteger(3);

这是否意味着我已经获得了完全的线程安全性，还是仍然存在“内存一致性问题”的可能性？

目前，它绝对是线程安全的。变量不会发生“内存一致性问题”。但是使用适当的线程安全组件并不意味着整个类/程序都是线程安全的。如果它们之间的交互不正确，可能会出现问题。

使用 volatile 变量可降低内存一致性错误的风险 ...

volatile 变量只能保证可见性。他们不保证atomicity。

正如Brian Goetz 所写（强调我的）：

volatile 变量很方便，但它们有局限性。 volatile 变量最常见的用途是作为完成、中断或状态标志。易失性变量可用于其他类型的状态信息，但在尝试此操作时需要更加小心。例如，volatile 的语义不足以使增量操作 (count++) 成为原子操作，除非您可以保证该变量仅由单个线程写入。

只有在满足以下所有条件时才能使用 volatile 变量：

对变量的写入不依赖于其当前值，或者您可以确保只有单个线程更新该值；

该变量与其他状态变量不参与不变量；

在访问变量时，出于任何其他原因不需要锁定。

来自java.util.concurrent.atomic 包的文档：

get 具有读取 volatile 变量的记忆效应。

set 具有写入（分配）volatile 变量的记忆效应。

【讨论】：

但是我在我的问题中提供的 Java 教程中的这个呢？“原子操作不能交错，因此可以使用它们而不必担心线程干扰。但是，这并不能消除所有需要同步原子动作，因为仍然可能出现内存一致性错误。"
我对“java.util.concurrent.atomic”包的描述有点困惑，因为不使用volatile或synchronized，“read barrier”和“write barrier”将不会执行，如果它们不执行，则无法保证将缓存值刷新到主内存。
@pjj 原子访问和更新的内存效应通常遵循 volatile 的规则，如 Java 语言规范（17.4 内存模型）中所述@指出Andrew Tobilko 但是如果你需要原子地改变几个Atomics 或者使用 check-then-act 那么你需要额外的同步

【解决方案2】：

易失性确实意味着对变量的更改将是可见的。但在这种情况下，您不应该更改变量持有的引用。

你想引用一个 volatile 的 Atomic 对象似乎很奇怪。 atomicinteger 类的重点是提供一种安全访问和更改整数值的方法。使某些变量 volatile 的唯一原因是因为您打算覆盖它的值。当您可以使用 AtomicInteger 的实例方法更新其值时，为什么要覆盖对 AtomicInteger 的引用？

这就是为什么你会得到建议让这个变量成为 final 而不是 volatile。使变量最终确定引用，使其不能更改，同时确保该变量包含的引用是可见的。 atomicInteger 以线程安全的方式管理自己的状态，因此您不必覆盖对它的引用。

所以在这里说 volatile 是多余的并不完全正确。但它正在做一些通常不应该做的事情。当您必须更改变量中包含的值时，请使用 volatile。当您不应该更改变量中包含的值时，请使用 final。

【讨论】：