Java多线程i++线程安全问题，volatile和AtomicInteger解释？

Question

在Java多线程中，i++和i--是非线程安全的。

例子：

public class PlusPlusTest {

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

        Num num = new Num();

        ThreadA threadA = new ThreadA(num);

        ThreadB threadB = new ThreadB(num);

        threadA.start();

        threadB.start();

        Thread.sleep(200);

        System.out.println(num.count);

    }

}

class ThreadA extends Thread {

    private Num num;

    public ThreadA(Num num) {

        this.num = num;

    }

    @Override

    public void run() {

        for (int i = 0; i < 1000; i++) {

            num.count++;

        }

    }

}

class ThreadB extends Thread {

    private Num num;

    public ThreadB(Num num) {

        this.num = num;

    }

    @Override

    public void run() {

        for (int i = 0; i < 1000; i++) {

            num.count++;

        }

    }

}

class Num {

    int count = 0;

    public Num() {

    }

}

以上代码输出结果基本上不是2000，会比2000小。

原因：

在线程A中，i++的过程为：

temp1 = i; temp2 = temp1 + 1; i = temp2;

在线程B中，i++的过程为：

temp3 = i; temp4 = temp3 + 1; i = temp4;

在i=0的时候，线程A和B同时读取i=0。

线程A执行++后，i被修改成1。

线程B执行++后，i被修改，但还是1。

问：这样的解释对么？

想到把count变量申明为volatile，但是：

即使把count申明为volatile，输出的结果也不是2000，请问为什么？

class Num {

    volatile int count = 0;

    public Num() {

    }

}

最后

把count变量包装成AtomicInteger之后，输出的结果为2000，正确，这又是为什么？

Answer 1

因为volatile不保证操作的原子性，i++这种操作并不是原子操作。

Answer 2

volatile只能保证可见性，即别人修改了之后你立马能读到，但是你改的时候别人也可以改。AtomicInteger是基于CAS（Compare And Swap）的。CAS有3个操作数，内存值V，旧的预期值A，要修改的新值B。当且仅当预期值A和内存值V相同时，将内存值V修改为B，否则什么都不做。 两个问题： （1）CAS算法仍然可能会出现冲突，例如A、B两个线程，A已经进入写内存但未完成，此时A读取到的副本且读取成功，AB两个线程同时进入写内存操作，必然会造成冲突。 CAS算法本质并非完全无锁，而是把获得锁和释放锁推迟至CPU原语实现，相当于尽可能的缩小了锁的范围；直接互斥地实现系统状态的改变，它的使用基本思想是copy-on-write——在修改完对象的副本之后再用CAS操作将副本替换为正本。 （2）ABA问题，若其中一个线程修改A->B->A，另外一个线程仍然读取到A，虽然值是预期值，但并不能说明该内存值没有变化。

Answer 3

懒的写答案了，给一个非常好的文章Java并发编程：volatile关键字解析

Answer 4

volatile保证每次得到的数据是最新的（从内存中读取），i++; --> i=i+1; 如果执行到i+1没有赋值给i的话，就无法保证另个线程得到的数据是最新的，后面那个是原子操作，所以能够保证i＝这一定会执行