java中原子操作是線程安全的論調(diào)經(jīng)常被提到。根據(jù)定義，原子操作是不會(huì)被打斷地的操作，因此被認(rèn)為是線程安全的。實(shí)際上有一些原子操作不一定是線程安全的。
　　
　　這個(gè)問題出現(xiàn)的原因是盡量減少在代碼中同步關(guān)鍵字。同步會(huì)損害性能，雖然這個(gè)損失因JVM不同而不同。另外，在現(xiàn)代的JVM中，同步的性能正在逐步提高。盡管如此，使用同步仍然是有性能代價(jià)的，并且程序員永遠(yuǎn)會(huì)盡力提高他們的代碼的效率，因此這個(gè)問題就延續(xù)了下來。
　　
　　在java中，32位或者更少位數(shù)的賦值是原子的。在一個(gè)32位的硬件平臺(tái)上，除了double和long型的其它原始類型通常都是使用32位進(jìn)行表示，而double和long通常使用64位表示。另外，對(duì)象引用使用本機(jī)指針實(shí)現(xiàn)，通常也是32位的。對(duì)這些32位的類型的操作是原子的。
　　這些原始類型通常使用32位或者64位表示，這又引入了另一個(gè)小小的神話：原始類型的大小是由語言保證的。這是不對(duì)的。java語言保證的是原始類型的表數(shù)范圍而非JVM中的存儲(chǔ)大小。因此，int型總是有相同的表數(shù)范圍。在一個(gè)JVM上可能使用32位實(shí)現(xiàn)，而在另一個(gè)JVM上可能是64位的。在此再次強(qiáng)調(diào)：在所有平臺(tái)上被保證的是表數(shù)范圍，32位以及更小的值的操作是原子的。
　　
　　那么，原子操作在什么情況下不是線程安全的？主要的一點(diǎn)是他們也許確實(shí)是線程安全的，但是這沒有被保證！java線程允許線程在自己的內(nèi)存區(qū)保存變量的副本。允許線程使用本地的私有拷貝進(jìn)行工作而非每次都使用主存的值是為了提高性能。考慮下面的類：
　　
　　class RealTimeClock
　　{
　　 private int clkID;
　　 public int clockID()
　　 {
　　　return clkID;
　　 }
　　 public void setClockID(int id)
　　 {
　　　clkID = id;
　　 }
　　//...
　　}
　　
　　現(xiàn)在考慮RealTimeClock的一個(gè)實(shí)例以及兩個(gè)線程同時(shí)調(diào)用setClockID和clockID，并發(fā)生以下的事件序列：
　　
　　T1 調(diào)用setClockID(5)
　　T1將5放入自己的私有工作內(nèi)存
　　T2調(diào)用setClockID(10)
　　T2將10放入自己的私有工作內(nèi)存
　　T1調(diào)用clockID,它返回5
　　5是從T1的私有工作內(nèi)存返回的
　　
　　對(duì)clockI的調(diào)用應(yīng)該返回10，因?yàn)檫@是被T2設(shè)置的，然而返回的是5，因?yàn)樽x寫操作是對(duì)私有工作內(nèi)存的而非主存。賦值操作當(dāng)然是原子的，但是因?yàn)镴VM允許這種行為，因此線程安全不是一定的，同時(shí)，JVM的這種行為也不是被保證的。
　　
　　兩個(gè)線程擁有自己的私有拷貝而不和主存一致。如果這種行為出現(xiàn)，那么私有本機(jī)變量和主存一致必須在以下兩個(gè)條件下：
　　
　　1、變量使用volatile聲明
　　2、被訪問的變量處于同步方法或者同步塊中
　　
　　如果變量被聲明為volatile，在每次訪問時(shí)都會(huì)和主存一致。這個(gè)一致性是由java語言保證的，并且是原子的，即使是64位的值。(注意很多JVM沒有正確的實(shí)現(xiàn)volatile關(guān)鍵字。你可以在www.javasoft.com找到更多的信息。)另外，如果變量在同步方法或者同步塊中被訪問，當(dāng)在方法或者塊的入口處獲得鎖以及方法或者塊退出時(shí)釋放鎖是變量被同步。
　　使用任何一種方法都可以保證ClockID返回10，也就是正確的值。變量訪問的頻度不同則你的選擇的性能不同。如果你更新很多變量，那么使用volatile可能比使用同步更慢。記住，如果變量被聲明為volatile，那么在每次訪問時(shí)都會(huì)和主存一致。與此對(duì)照，使用同步時(shí)，變量只在獲得鎖和釋放鎖的時(shí)候和主存一致。但是同步使得代碼有較少的并發(fā)性。
　　
　　如果你更新很多變量并且不想有每次訪問都和主存進(jìn)行同步的損失或者你因?yàn)槠渌脑蛳肱懦l(fā)性時(shí)可以考慮使用同步。