大家好，我是你们的技术小伙伴小米！今天我们来聊一个 Java 社招面试中经常被问到的问题：volatile 能使得一个非原子操作变成原子操作吗？这道题看似简单，实际上却暗藏玄机。如果你觉得 volatile 仅仅是“保证可见性”，那这次你可能要涨涨姿势了！
故事开始：面试现场的灵魂拷问阿康最近在准备 Java 高级开发的社招面试，今天他来到了一家互联网大厂，和面试官聊得还不错。然而，到了关键时刻，面试官微微一笑，丢出了这样一个问题：
“volatile 关键字能让一个非原子操作变成原子操作吗？”
阿康心里想：“volatile 不是保证可见性吗？原子性不是 synchronized 和 Lock 解决的吗？” 但为了谨慎起见，他决定仔细思考一下再回答。
如果你是阿康，你会怎么回答？
volatile 的主要作用我们先复习一下volatile关键字的两个主要作用：
保证变量的可见性（visibility）：
当一个变量被 volatile 修饰时，所有线程对这个变量的修改都会立即刷新到主内存中，其他线程读取时能够立刻看到最新值，而不会使用线程本地缓存（CPU 缓存或寄存器）。
禁止指令重排序（ordering）：
volatile 变量的读/写操作不能和前后的指令发生重排序，确保代码执行的顺序与程序员的意图一致。
然而，volatile 不能保证原子性。比如下面的代码：
虽然 count 变量被 volatile 修饰，但 count++ 不是原子操作，因为它包含了三个步骤：
读取 count 的值到寄存器
计算 count + 1
将结果写回 count
在多线程环境下，可能会发生线程 A 读取了 count 的值为 5，线程 B 也读取了 count 为 5，然后各自加 1，再分别写回 6，导致最终 count 只加了 1，而不是 2。这就是经典的“竞态条件”（Race Condition）！
所以，阿康回答道：“volatile 不能使非原子操作变成原子操作。”
面试官点点头，接着追问：“但如果是 long 和 double 呢？”
阿康愣了一下，心想：“难道有例外？”
long 和 double 变量的特殊性在 Java 中，大部分变量的读写操作都是原子性的。例如，int、short、char 这些 32 位（4 字节）数据类型，JVM 在读写它们时是原子的，不会被拆分成多步操作。
但对于 long 和 double 这两种 64 位（8 字节）数据类型，JVM 的处理方式略有不同：
如果 long 和 double 没有被 volatile 修饰，JVM 可能会把它们的读写操作拆分成两个 32 位的操作（低 32 位 + 高 32 位），导致多线程环境下读取到错误的数据。
如果用 volatile 修饰 long 或 double，JVM 需要保证它们的读写操作是原子的。
举个例子：
假设线程 A 读取 data，线程 B 可能正在更新 data，如果 JVM 选择分两步操作 long 变量，可能出现这样的情况：
线程 A 读取 data 的低 32 位（0xABCDEF01）
线程 B 更新 data，写入新值（0x1122334455667788）
线程 A 读取 data 的高 32 位（0x11223344）
最终，线程 A 可能会得到一个混合值：0x11223344ABCDEF01，这是完全错误的！
解决办法？
这样，JVM 就会保证对 data 的读/写操作是原子的，不会被拆成两个 32 位的操作。因此，volatile 在这里能保证原子性！
JVM 规范对 long 和 double 读写的选择Oracle 在 Java 规范中明确指出：
JVM 在实现时，可以选择是否把 long 和 double 的读写作为原子操作。推荐的做法是如果没有 volatile，JVM 可能会拆分操作；如果有 volatile，JVM 必须保证原子性。
换句话说，JVM 设计者可以自由决定是否让 long 和 double 变量的读写是原子的，但大多数现代 JVM 实现都会保证它们是原子的，即便没有 volatile，也不会拆成两步操作（比如 OpenJDK）。
但无论如何，用 volatile 修饰 long 和 double，能够确保它们的读写是原子的，这点是写入 Java 规范的。
总结：volatile 不能保证原子性，但有例外面试结束后，阿康回去复盘了一下，得出了以下结论：
volatile 主要作用是可见性和禁止指令重排序，但不能保证原子性。
volatile 不能保证 i++ 这样的操作是原子的，因为它涉及多个步骤。
volatile 只能保证 long 和 double 变量的读写是原子的，防止它们在 32 位 JVM 上被拆成两步。
JVM 实现可以自由决定是否拆分 long 和 double 的读写，但推荐保证其原子性。
面试官满意地点点头：“你对 volatile 的理解很深刻，恭喜你通过了面试！”
阿康欣喜若狂，这次终于稳了！
后记：如何应对面试中的 volatile 相关问题？牢记 volatile 的作用（可见性+禁止指令重排，但不保证一般意义上的原子性）。
掌握 i++ 不是原子操作，要使用 synchronized 或 AtomicInteger 来保证安全。
记住 volatile 修饰 long 和 double 变量的特殊性，能保证它们的读写是原子的。
理解 JVM 规范对 long 和 double 的处理，大多数现代 JVM 都会默认保证它们的原子性。
END如果你在面试中被问到 volatile，按照这个思路来回答，面试官一定会对你刮目相看！
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