使用Java的volatile关键字不一致

问题描述

我有以下程序：

class Resource {
    static volatile int i = 0;
}

class MyThread extends Thread {
    Resource resource;
    String name;
    public MyThread(Resource resource,String name ) {
        this.resource = resource;
        this.name = name;
    }
    
    @Override
    public void run() {
        int count = 1;
        while(count <= 1000) {
            if ("T1".equals(name)) {
                if (count % 5 == 0) {
                    resource.i = count;
                    System.out.println(name + ",Resource's value = " + resource.i);
                }
            } else {
                System.out.println(name + ",Resource's value = " + resource.i);
            }
            count++;
        }
    }
}

public class TestVolatile {

    public static void main(String[] args) {
        Resource resource =  new Resource();
        new MyThread(resource,"T1").start();
        new MyThread(resource,"T2").start();
        new MyThread(resource,"T3").start();
    }
}

---

基于某种条件，我正在通过一个名为T1的线程设置volatile变量的值，希望该值能够反映在其他两个线程T2和T3中。我正在执行原子操作，但是得到了意外的输出：

T2,Resource's value = 20
T2,Resource's value = 20
T1,Resource's value = 25
T1,Resource's value = 30
T1,Resource's value = 35
T3,Resource's value = 20
T3,Resource's value = 40
T3,Resource's value = 40
T1,Resource's value = 45
T1,Resource's value = 50
T1,Resource's value = 55
T1,Resource's value = 60
T3,Resource's value = 45
T3,Resource's value = 65
T3,Resource's value = 65
.
.

我的理解是，一旦T1将值设置为Resource的i，紧随其后，在T2和T3下打印Resource的i值应该与T1设置的值相同。在输出线9中，T1 = 35，但在线10中，T3 = 20。我没有做任何非原子操作。 请让我知道我是否错过了什么。谢谢。

解决方法

即使代码看起来像“单线”，在幕后也不是

T1在if (count%5 == 0)内

write resource.i
concatenate `name` and static text
read resource.id
concatenate previous text and value of resource.i 
call System.out.println 

T2和T3做

concatenate `name` and static text
read resource.id
concatenate previous text and value of resource.i 
call System.out.println 

以上所有操作都是同时执行的，因此有效时间安排之一可能是

T2 concatenate `name` and static text
T2 read resource.id
T1 write resource.i
T1 concatenate `name` and static text
T1 read resource.id
T1 concatenate previous text and value of resource.i 
T1 call System.out.println 
T2 concatenate previous text and value of resource.i 
T2 call System.out.println 

,

IMO，您的问题在这里：

System.out.println(name + ",Resource's value = " + resource.i);

这不是原子操作。它必须至少 ;

• 获取resource.i的值，
• 将值转换为十进制表示法
• 通过复制String的值以及给定的文字字符串和先前计算出的十进制数字来构造新的name，
• 最后，它必须在新字符串上调用System.out.println。

它可能会做得更多（例如，它可能构造的不仅仅是一个新对象）。

在调用线程获取resource.i的值的时间与它最终在synchronized调用内的某个地方输入System.out.println语句的时间之间，可能会发生很多事情。例如，完全可以相信，T1线程在println线程获取T3（值等于20）到此时刻之间可以调用resource.i 3次。当T3线程最终使用字符串println调用"T3,Resource's value = 20"时。