多執行緒程式設計中原子操作、揮發性操作和同步操作之間的主要區別是什麼？

檢查 Atomic、Volatile 和 Synchronized 的差異

在多執行緒程式設計中，維護資料和確保執行緒安全至關重要。了解原子、易失性和同步之間的差異對於有效的並發管理至關重要。

原子操作

AtomicInteger 類別利用比較和交換 (CAS) 操作，在循環中執行的低階 CPU 指令。 CAS 讀取變數的目前值，並僅在當前值與預期值相符時嘗試以新值更新它。這確保了原子性，意味著操作是作為單一、不可分割的操作進行，從而防止競爭條件。

易失性變數

易失性變數在執行緒之間共享，但不強制執行原子操作。它們保證可見性，確保所有執行緒都能看到變數所做的最新變更。然而，對易失性變數的操作不是原子的，當多個執行緒嘗試同時修改同一個變數時，可能會導致競爭條件。

同步區塊

同步區塊提供了更明確的執行緒安全存取共享資料的方法。當執行緒進入同步區塊時，它會取得關聯物件的鎖。當第一個執行緒持有鎖時，其他執行緒不能進入同一塊。這確保了對區塊內資料的獨佔訪問，消除了競爭條件。

範例程式碼比較

程式碼 1，沒有任何同步，很容易出現競爭條件，而且不是執行緒安全的。程式碼2，使用AtomicInteger，確保原子性和執行緒安全。代碼 3，具有 易失性但沒有同步，由於前/後增量操作中的競爭條件，不是線程安全的。

具有多個獨立同步區塊的易失性

程式碼 4 嘗試在原始變數 (i) 上使用同步區塊是不正確的。同步區塊需要使用公共鎖對象，在這種情況下會動態變化，導致同步無效。

本地副本和可見性

執行緒是一個誤解有變數的本地副本。實際上，易失性變數可確保可見性，這意味著一個執行緒對變數所做的任何變更都會立即對所有其他執行緒可見。原子變數提供原子性和可見性。

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