我试图理解volatile《Java 并发实践》一书中的关键字。我比较synchronized关键字与volatile变量在三个方面：原子性、波动性和重新排序。我对此也有一些疑问。我在下面一一讨论过：

1) 可见性：“同步”与“易变”

书上说以下关于可见性synchronized:

一切线程A在同步块中或之前执行的操作对于B当它执行由同一锁保护的同步块时。

它说以下关于可见性volatile变量：

易失性变量不会缓存在寄存器或缓存中，对其他处理器隐藏，因此对易失性变量的读取始终返回任何线程的最新写入。
易失性变量的可见性影响超出了 易失性变量本身。当线程 A 写入易失性变量并且随后线程 B 读取同一变量时，在写入易失性变量之前对 A 可见的所有变量的值在读取易失性变量后对 B 来说都可见。因此，从内存可见性的角度来看，写入易失性变量就像退出同步块，读取易失性变量就像进入同步块。

Q1.我觉得上面第二段（的volatile）对应于书上所说的内容synchronized。但有没有synchronized-相当于volatile的第一段？换句话说，是否使用synchronized确保任何/某些变量不会缓存在处理器缓存和寄存器中？

请注意，这本书还提到了以下关于可见性的内容synchronized:

锁定不仅仅意味着互斥，还意味着互斥。它还与内存可见性有关。

2）重新排序：“同步”与“易失性”

书上说以下内容volatile在重新排序的情况下：

当一个字段被声明时volatile，编译器和运行时会注意到该变量是共享的，并且对其进行的操作不应与其他内存操作重新排序。

Q2.本书没有提及任何有关重新排序的内容synchronized。有人可以解释一下在以下情况下可以说的重新排序吗synchronized?

3）原子性

书上说以下关于原子性synchronized and volatile.

易失性的语义不够强大，无法进行增量操作（count++) 原子性，除非你能保证该变量仅从单个线程写入。

加锁可以同时保证可见性和原子性；易失性变量可以 只保证可见性。

Q3.我想这意味着两个线程可以看到volatile int a两者一起都会增加它然后保存它。但只有最后一次读取才会生效，从而使整个“读取-增量-保存”成为非原子的。我对非原子性的解释是否正确volatile?

Q4.是否所有等价锁都是可比较的，并且具有相同的可见性、顺序和原子性属性：同步块、原子变量、锁？

PS：这个问题与完全修改的版本有关this https://stackoverflow.com/questions/60931421/lock-vs-synchronized-vs-atomic-variables-vs-volatile-in-java-in-terms-of-read-wr?noredirect=1#comment107849085_60931421几天前我问过的问题。自从全面改版以来，我还没有删除旧的。我以更加集中和结构化的方式写了这个问题。一旦我得到这个问题的答案，就会删除旧的。

“同步”和“易失性”之间的主要区别在于，“同步”可以使线程暂停，而易失性则不能。

“缓存和寄存器”不是一回事。书中这样说是因为在实践中这通常是事物的实现方式，并且它使得更容易（或者可能不是，考虑到这些问题）理解 JMM（java 内存模型）的方式和原因。

不过，JMM 并没有透露他们的名字。它所说的只是虚拟机可以自由地为每个线程提供其自己的任何变量的本地副本，或者不，在任意时间与一些或所有其他线程同步，或者不......unless任何地方都存在事前发生的关系，在这种情况下，VMmust确保在两个线程之间的执行点发生在之前关系已经建立，他们观察到所有变量都处于同一状态。

实际上，这可能意味着刷新缓存。或不;这可能意味着另一个线程覆盖其本地副本。

虚拟机可以随意实现这些东西，而且在每个架构上都有不同的实现方式。只要 VM 坚持 JMM 做出的保证，它就是一个很好的实现，因此，您的软件必须仅在这些保证且没有其他假设的情况下工作；因为如果您依赖 JMM 无法保证的假设，那么在您的计算机上有效的内容可能在另一台计算机上无效。

重新排序

重新排序也不在 VM 规范中。 VM 规范中包含以下两个概念：

1. 在单个线程的范围内，您可以从内部观察到的所有内容都与有序视图一致。也就是说，如果你写 'x = 5; y = 10;'从同一线程内不可能观察到 y 为 10 但 x 为其旧值。无论同步还是易失。所以，它可以随时重新排序而不是可观察到的，那么虚拟机就可以自由活动了。会吗？直到虚拟机。有些会，有些不会。

2. 当观察由其他线程引起的效果时，并且您尚未建立发生之前关系，您可能会以任何顺序看到部分、全部或没有这些效果。真的，这里什么事情都有可能发生。在实践中，那么：不要尝试在没有建立发生之前的情况下观察其他线程引起的效果，因为结果是任意的并且不可测试的.

发生在关系是由各种事物建立的；同步块显然可以做到这一点（如果您的线程在尝试获取锁时被冻结，然后它运行，该对象上完成“之前发生”的任何同步块，以及它们所做的任何事情您现在都可以观察到，并保证您所做的事情观察与那些按顺序运行的事物一致，并且您可以看到它们写入的所有数据（例如，您不会获得较旧的“缓存”或诸如此类的东西）。易失性访问也是如此。

原子性

是的，即使 x 是易失性的，您对为什么 x++ 不是原子的解释是正确的。

我不确定你的 Q4 想问什么。

一般来说，如果您想以原子方式递增一个整数，或者执行任何其他并发操作，请查看java.util.concurrent包裹。它们包含各种概念的有效且有用的实现。原子整数 https://java-browser.yawk.at/java/14/java.base/java/util/concurrent/atomic/AtomicInteger.java#java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger例如，可用于以对其他线程可见的方式原子地递增某些内容，同时仍然相当高效（例如，如果您的 CPU 支持比较与设置 (CAS) 操作，Atomicinteger 将使用它；如果不求助于一般java，你就无法做到这一点Unsafe).