原子性、易失性或同步：哪個保證執行緒安全？

原子、易失性和同步之間的區別

內部工作

無同步：

• 無需任何形式即可存取該變數同步。
• 容易出現競爭條件和可見性問題。

AtomicInteger:

• 使用 CAS（比較和-Swap) 操作以原子方式修改變數。
• 它涉及一個循環在更新之前檢查當前值是否與預期值相同。

Volatile：

• 確保跨執行緒的變數變更的可見性。
• 它不會阻止競爭條件，並且需要執行緒的明確同步安全性。

程式碼比較

程式碼 1: 由於前/後增量操作不是原子的，所以不是執行緒安全的。

代碼2：線程安全，因為AtomicInteger使用CAS來確保原子性

代碼3： 不是線程安全的，因為volatile 只能確保可見性，但不能防止競爭條件。

揮發性與同步行為

揮發性無同步：

• 保證更改的可見性，但不保證執行緒安全。
• 如果多個執行緒嘗試同時修改變量，可能會出現競爭條件。

多個獨立同步區塊：

• 同步不正確，因為它為每個同步區塊使用不同的鎖定物件。
• 沒有針對競爭條件的保護。

局部變數副本

在多執行緒環境中，每個執行緒維護自己的局部變數副本。這樣做是為了透過減少記憶體爭用來提高效能。但是，如果本機副本與主記憶體或其他執行緒的本機副本不同步，可能會導致不一致。

線程安全

• 像 AtomicInteger 這樣的原子變數是線程安全的通過設計。
• 同步方法或區塊可用於透過確保只有一個執行緒來使非原子變數成為執行緒安全的一次執行關鍵部分。

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