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所谓原子性，就是一个操作或者多个操作，要么完全执行，要么完全不执行，在执行过程中是不能被其他因素打断或者插入。

volatile 我们知道它能保证可见性和有序性的，但是对于原子性，它无法保证。

详细分析

原子性

原子性的核心概念就两次：完整、不可分割。也就是某个线程在正在做某个业务时，要么它这个业务完整执行完，要么完全不执行，不允许处于一个中间状态。

我们最最经典的原子操作是银行账户转账：从账户 A 向账户 B 转入 10000 元，它只允许存在两种情况：

转账成功：从账户 A 扣掉 10000 元，给账户 B 增加 10000 元。
转账失败：账户 A 、账户 B 均没有变化。

不可能存在一个所谓的中间状态，如从账户 A 扣掉 10000 元，但是账户 B 不增加 10000 元。

我们看下面这段代码：

i = 1;       // 1
j = i;       // 2
i++;         // 3
i = j + 1;   // 4

这四句代码中哪些是原子操作，哪些不是，首先在单线程环境下，我们可以认为上面四个全部都是原子操作，但是多线程，这四句代码情况如下：

i = 1;：是原子操作。赋值操作通常是原子的，因为它只涉及单个步骤，即将一个值写入到一个变量中。
j = i;：不是原子操作。因为这段可以分为两个步骤，读取 i，赋值 j。
i++;：不是原子操作，它包含了三个步骤：读取 i，执行 i + 1，新值写入 i。
i = j + 1：与 i++ 一样，包含了三个步骤。

其实在多线程环境下，Java 只保证基本类型的赋值操作是原子性，但这也仅限于单个变量且没有涉及到 64 位的 long 和 double 类型。

volatile 能保证原子性吗？

我们先看一个简单的例子：

public class SkTest {
    private int num = 0;

    public void addNum() {
        num++;
    }

    public int getNum() {
        return num;
    }

    public static void main(String[] args) {
        SkTest test = new SkTest();
        for (int i = 0; i < 20; i++) {
            new Thread(() ->{
                for (int j = 0; j < 10000; j++) {
                    test.addNum();
                }
            }).start();
        }

        while (Thread.activeCount() > 2) {
            Thread.yield();
        }

        System.out.println("num 的值为：" + test.getNum());
    }
}

num 是普通变量，num++ 又不是原子操作，那么在多线程环境下，肯定不是线程安全的，我们执行5次，结果分别为：

num 的值为：108691
num 的值为：46885
num 的值为：135318
num 的值为：45002
num 的值为：34058

那在 num 前面加上 volatile 呢？

public class SkTest {
    private volatile int num = 0;
    
    // 省略其他代码
}

执行 5 次结果：

num 的值为：65806
num 的值为：115472
num 的值为：73228
num 的值为：109038
num 的值为：114220

为什么会出现这种情况呢？还是 volatile 的语句决定的，volatile 语义如下：

当写一个 volatile 变量时，JMM 会把该线程对应的本地内存中的共享变量值立即刷新到主内存中。当读一个 volatile变量时，JMM 会把该线程对应的本地内存设置为无效，直接从主内存中读取共享变量

即保证可见性，但不保证原子性。大明哥用一张图来解释下上图示例你就清晰了：

JMM 对原子性问题的保证

在Java中，对基本数据类型的变量的读取和赋值操作是原子性操作，但是 long 和 double 是非原子性协定，在某些场景下，它并不是原子性的。
锁的原子性保证：在Java中，锁（synchronized 或者 lock 锁）可以保证在同一时刻只有一个线程能执行一个同步块的代码。它保证了在同步块内的操作是原子性的，对共享变量的所有读取和写入都是原子性的。
Atomic类的原子操作：Java 提供了一套原子类，如AtomicInteger、AtomicLong等，它们利用了CAS 操作来实现变量操作的原子性。

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Java 面试宝典：什么是原子性？volatile能保证原子性吗？

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原子性

volatile 能保证原子性吗？

JMM 对原子性问题的保证