Java中primitive type的线程安全性

Java中primite type，如char，integer，bool之类的，它们的读写操作都是atomic的，但是有几个例外：

1. long和double类型不是atomic的，因为long和double都是8字节的，而在32位的CPU上，其机器字长为32位，操作8个字节需要多个指令操作。
2. ++i或者i++，因为要先读后写，也是多步操作。

这些情况下，需要使用AutomicInteger,AutomicLong。

 

同时，java中的reference的读写也是automic的，虽然reference到底占几个字节没有明确定义，但至少以下可以保证：

1. 在32位的CPU下，使用的是4字节的reference
2. 在64位的CPU下，可以使用4字节或者8字节的reference

所以无论如何，对reference的操作肯定是单步操作，是automic的。

事实上，一个蛮有用的例子是cache switch - 你有两个cache pool，分别用两个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，没有问题，这是线程安全的。

但是问题是，jvm可以会reorder你的statement：

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

期望是cache在build完了之后，切换过去。

但是这两行代码并没有前后的dependency关系，所以JVM可以为了优化，进行乱序执行，变成：

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

于是，如果另一个线程在使用cache_in_use，在代码#1执行完之后，就访问到了正在build的那个cache，这是个问题。

解决方案是cache_in_use必须定义为volatile，保证happen-before的关系，拒绝乱序执行，从而保证其他线程看到的数据是有效的。