在Java中,int a = 1;这条语句可以被认为是原子性操作,因为它是一个简单的赋值语句,它在一个操作中完成,不会被中断。在单线程的情况下,这条语句将会原子性地执行,即将1赋值给变量a的操作是不可分割的,不会被其它线程中断。
但是,在多线程的情况下,多个线程可以同时访问和修改同一个变量,这就可能导致竞态条件(race condition)的问题,即多个线程争夺同一个资源,导致结果无法预测。
举个例子:
int a = 0;
// 线程1
a = 1;
// 线程2
a = 2;
尽管每个赋值语句本身可能是原子的,但是在多线程环境中,线程1和线程2的执行顺序是不确定的。可能会出现以下情况:
这种情况被称为竞态条件(race condition)。为了避免竞态条件和确保线程安全,可以使用同步机制,例如使用 synchronized 关键字或者 java.util.concurrent 包中的原子类(如 AtomicInteger)来保护共享数据的访问。这样可以确保在同一时刻只有一个线程能够访问共享数据,从而避免竞态条件。
在Java中,User a = new User();
这条语句看起来是单个操作,但实际上它包含了几个步骤,这些步骤包括了:
1、为User对象分配内存:JVM首先为新的User对象分配内存。
2、调用构造函数初始化对象:执行User类的构造函数来初始化对象。
3、引用赋值:将对象的内存引用赋给变量a。
尽管在源代码层面上这看起来是一个单一操作,实际执行时它涉及到多个底层步骤。
然而,关于引用赋值部分(即将内存地址赋值给变量a这一步),Java语言规范保证了它的原子性,意味着引用变量的赋值操作是原子的。这意味着在任何时间点,线程看到的引用变量a要么是指向某个User对象的内存地址,要么是null(或者是之前指向的另一个有效对象的地址),不会出现中间状态。
总结来说,虽然整个User a = new User();
操作不是原子性的,但是其中的赋值部分是原子性的。
如果在很极限的高并发场景,并且伴随着指令重排的话,比如把引用复制这步骤重排到前面去了,那么就可以被别的线程拿到一个并不完整的对象。具体可以参考:
✅有了synchronized为什么还需要volatile?
里面讲的就是这个问题。