Java中primitive type的執行緒安全性

Java中primite type，如char，integer，bool之類的，它們的讀寫操作都是atomic的，但是有幾個例外：

1. long和double型別不是atomic的，因為long和double都是8位元組的，而在32位的CPU上，其機器字長為32位，操作8個位元組需要多個指令操作。
2. ++i或者i++，因為要先讀後寫，也是多步操作。

這些情況下，需要使用AutomicInteger,AutomicLong。

 

同時，java中的reference的讀寫也是automic的，雖然reference到底佔幾個位元組沒有明確定義，但至少以下可以保證：

1. 在32位的CPU下，使用的是4位元組的reference
2. 在64位的CPU下，可以使用4位元組或者8位元組的reference

所以無論如何，對reference的操作肯定是單步操作，是automic的。

事實上，一個蠻有用的例子是cache switch - 你有兩個cache pool，分別用兩個reference指向：cache_in_build和cache_in_use，等cache_in_build完成了，你需要把cache_in_use指向它，沒有問題，這是執行緒安全的。

但是問題是，jvm可以會reorder你的statement：

1. cache_in_build.build()
2. cache_in_use = cache_in_build

期望是cache在build完了之後，切換過去。

但是這兩行程式碼並沒有前後的dependency關係，所以JVM可以為了優化，進行亂序執行，變成：

1. cache_in_use = cache_in_build
2. cache_in_build.build()

於是，如果另一個執行緒在使用cache_in_use，在程式碼#1執行完之後，就訪問到了正在build的那個cache，這是個問題。

解決方案是cache_in_use必須定義為volatile，保證happen-before的關係，拒絕亂序執行，從而保證其他執行緒看到的資料是有效的。