關於Java自增操做的原子性分析

        剛接觸編程的時候寫的是C/C++，轉java後，一直都認爲java自增操做是原子性的操做，昨天看到一篇關於ArrayList多線程不安全的文章，裏邊有個Demo，發現新增操做（add）次數和List的size怎麼也對不上，按照自增是原子性操做的話是應該不會出現這個問題的，但現實確實是殘酷的。幾經查看ArrayList的源碼，都沒有發現問題，因而終於懷疑到自增操做上，經驗證：Java自增操做並不是原子性操做。證實以下：

一、測試代碼

package com.hjr.back16.common.util;

import static java.lang.System.out;

/**
 * 自增操做原子性測試
 * @author scuechjr
 * @date 2016-4-24 1:29:48
 */
public class IncrementTestDemo {
	public static int count = 0;
	public static Counter counter = new Counter();
	
	public static void main(String[] args) {
		
		for (int i = 0; i < 10; i++) {
			new Thread() {
				public void run() {
					for (int j = 0; j < 1000; j++) {
						count++;
						counter.increment();
					}
				}
			}.start();
		}
		
		try {
			Thread.sleep(3000);
		} catch (InterruptedException e) {
			e.printStackTrace();
		}
		
		out.println("static count: " + count);
		out.println("Counter: " + counter.getValue());
	}
}

class Counter {
	
	private int value;

	public synchronized int getValue() {
		return value;
	}

	public synchronized int increment() {
		return ++value;
	}

	public synchronized int decrement() {
		return --value;
	}
}

代碼執行結果：

static count: 9898
Counter: 10000

        其中，Counter的increment方法添加了同步鎖，能夠保證原子操做。Counter的數值爲10000，說明count確實自增了10000次，若是自增是原子操做的話，count的值應該也是10000的，然而結果並非的。

注意：可能有些同窗在跑的Demo時有可能跑出count等於10000，這是由於多線程沒有同時自增的狀況，多跑幾回就發現問題，或者在確認代碼沒有問題後，把count++這句代碼後邊的counter.increment()刪除後多跑幾回就能夠了。

二、字節碼分析

    上邊的代碼太多，換個簡單的，java代碼：

package com.hjr.back16.common.util;

/**
 * 
 * @author scuechjr
 * @date 2016-4-24 1:56:27
 */
public class TestDemo {
	public static int count;
	
	public void code() {
		count++;
	}
}

    code()方法對應字節碼以下：

public void code();
    flags: ACC_PUBLIC

    Code:
      stack=2, locals=1, args_size=1
         0: getstatic     #2                  // Field count:I count++開始
         3: iconst_1      
         4: iadd          
         5: putstatic     #2                  // Field count:I count++結束
         8: return        
      LineNumberTable:
        line 12: 0
        line 13: 8

        如上字節碼，咱們發現自增操做包括取數（getstatic  #2）、加一（iconst_1和iadd）、保存（putstatic  #2），並非咱們認爲的一條機器指令搞定的。