volatile和AtomicBoolean简单记录

前言

最近看volatile和AtomicBoolean，有时候搞不懂到时啥时候使用，因此问了AI，做一下记录，方便自己查阅。

正文

什么是volatile？

volatile 是一个关键字，修饰变量，干两件事：

1. 可见性：一个线程改了值，另一个线程立刻能看到，不会被 CPU 缓存糊弄

2. 禁止指令重排：写操作前的代码不会被重排到写操作后（配合 happens-before 规则）

但它不保证原子性！

volatile boolean flag = false;
// 线程 A
flag = true;  // 单步写操作，没问题
// 线程 B
if (flag) {   // 能看到最新值
    ...
}

这个场景完全够用。但下面这种就不行了：

volatile int count = 0;
// 多线程同时执行
count++;  // 读-改-写三步操作，volatile 保护不了

什么是AtomicBoolean？

AtomicBoolean 是一个类，内部用 volatile boolean + CAS（Compare And Swap） 指令实现的。

private volatile int value;  // 内部实现，用 int 存 0/1

它提供的不是"可见性"这么简单，而是整个操作一步到位：

AtomicBoolean started = new AtomicBoolean(false);
​
// 只有第一个线程能成功，其他线程直接返回 false
if (started.compareAndSet(false, true)) {
    // 初始化逻辑，只会执行一次
}

compareAndSet 是原子的——读、比较、写三步在 CPU 层面是一条指令，中间不会被打断。

用volatile的情况

纯状态标记，且只有一个线程写，多个线程读：

volatile boolean isShuttingDown = false;
​
// 多个工作线程
while (!isShuttingDown) {
    doWork();
}
​
// 管理线程
isShuttingDown = true;

或者你只做单次赋值：

volatile BluetoothDevice bondedDevice;
bondedDevice = device;  // 直接写，不需要原子性

用 AtomicBoolean的情况

需要"检查再修改"，而且可能有多个线程同时竞争：

// 只初始化一次的 RFCOMM 服务
AtomicBoolean rfcommInitialized = new AtomicBoolean(false);
​
void initRfcomm() {
    if (rfcommInitialized.compareAndSet(false, true)) {
        // 这里只会有一个线程进来
        setupRfcommSocket();
    }
}

再比如你之前那个 AA 连接流程里的状态机：

enum ConnectionState { IDLE, PAIRING, CONNECTING, CONNECTED }
AtomicReference<ConnectionState> state = 
    new AtomicReference<>(ConnectionState.IDLE);
// 只有当前是 IDLE 才能切到 PAIRING
if (state.compareAndSet(IDLE, PAIRING)) {
    startPairing();
}

对比

性能上：

• volatile 几乎没有额外开销，就是内存屏障

• AtomicBoolean 在高并发下 CAS 失败会自旋重试，竞争激烈时可能浪费 CPU

但在 Android 车载这种并发量不高、但正确性要求高的场景，AtomicBoolean 用起来比你自己加 synchronized 轻量多了。

小结

volatile 保证可见性和有序性，但不保证原子性；AtomicBoolean 在 volatile 的基础上额外保证了操作的原子性。

参考文章

1. AI