id = 1-id是原子吗？

在OCP Java SE 6程序员实践考试的第291页中，问题25：

public class Stone implements Runnable {
    static int id = 1;

    public void run() {
        id = 1 - id;
        if (id == 0) 
            pick(); 
        else 
            release();
    }

    private static synchronized void pick() {
        System.out.print("P ");
        System.out.print("Q ");
    }

    private synchronized void release() {
        System.out.print("R ");
        System.out.print("S ");
    }

    public static void main(String[] args) {
        Stone st = new Stone();
        new Thread(st).start();
        new Thread(st).start();
    }
}

答案之一是：

输出可能是 P Q P Q

我将此答案标记为正确。我的推理：

1. 我们正在启动两个线程。
2. 第一个进入run()。
3. 根据JLS 15.26.1，它首先进行评估1 - id。结果是0。它存储在线程的堆栈中。我们即将将其保存0为static id，但是...
4. 繁荣，调度程序选择第二个线程来运行。
5. 因此，第二个线程进入run()。静态id仍然是1，所以他执行方法pick()。P Q打印。
6. 调度程序选择要运行的第一个线程。它0从堆栈中取出并保存为static id。因此，第一个线程也将执行pick()并打印P Q。

但是，在书中写道，这个答案是不正确的：

这不正确，因为线路id = 1 - id交换价值id之间0和1。相同的方法不可能两次执行。

我不同意 我认为上面介绍的方案有一定的机会。这种交换不是原子的。我错了吗？

我错了吗？

不，您是完全正确的-您的示例时间表也是如此。

除了没有原子性之外id，考虑到没有同步并且字段不是可变的，因此也不能保证该写操作仍将被其他线程拾取。

像这样的参考资料有些不正确:(

我认为，实践考试中的答案是正确的。在此代码中，您正在执行两个可以访问相同静态变量id的线程。静态变量存储在Java的堆中，而不存储在堆栈中。可运行对象的执行顺序是不可预测的。

但是，为了更改每个线程的id值：

1. 将存储在id的内存地址中的值的本地副本复制到CPU注册表；
2. 执行操作1 - id。严格来说，这里执行两个操作(-id and +1)；
3. 将结果移回id堆上的内存空间。

这意味着尽管两个线程中的任何一个都可以同时更改id值，但是只有初始值和最终值是可变的。中间值将不会彼此修改。

此外，对代码的分析可以显示，在任何时间点，id只能为0或1。

证明：

• 起始值id = 1；一个线程将其更改为0（id = 1 - id）。另一个线程将其恢复为1。

• 起始值id = 0；一个线程将其更改为1（id = 1 - id）。然后另一个线程将其恢复为0。

因此，id的值状态离散为0或1。

证明结束。

此代码可能有两种可能性：

• 可能性1.线程一首先访问变量id。然后，id的值（id = 1 - id更改为0。此后，pick ()将仅执行该方法，打印P Q。线程2将在那时评估id id = 0；release()然后将执行方法，打印RS。结果P Q R S将被打印。

• 可能性2.线程2首先访问变量id。然后，id的值（id = 1 - id更改为0。此后，pick ()将只执行该方法，打印P Q。线程1，此时将评估id id = 0；release()然后将执行该方法，打印RS。结果，P Q R S将被打印。

没有其他可能性。但是，应注意，由于是静态方法，因此可能会打印P Q R S诸如P R Q S或R P Q S等的变体，pick()因此它们在两个线程之间共享。这导致同时执行此方法，这可能导致根据您的平台以不同顺序打印字母。

但是无论如何，由于方法pick()或方法release ()是互斥的，因此永远不会执行两次。因此P Q P Q将不会是输出。