Обеспечивает ли ключевое слово volatile в Java атомарность операций?

Нет, volatile не обеспечивает атомарность операций.

Что гарантирует volatile:

1. Видимость изменений: Гарантирует, что все потоки увидят самое актуальное значение переменной. Запись в volatile-переменную происходит в основную память, минуя кэши процессоров.
2. Запрет переупорядочивания: Компилятор и процессор не могут переупорядочить операции с volatile-переменной относительно других операций чтения/записи.

Почему операции не атомарны? Сложные операции, такие как инкремент (i++), состоят из нескольких шагов (чтение, изменение, запись). Поток может быть прерван между этими шагами, что приводит к "потере" обновлений.

Пример проблемы:

volatile int counter = 0;
// Операция НЕ атомарна
counter++; // Эквивалентно: int temp = counter; temp = temp + 1; counter = temp;

Атомарные альтернативы:

• Классы из java.util.concurrent.atomic:

  AtomicInteger atomicCounter = new AtomicInteger(0);
  atomicCounter.incrementAndGet(); // Атомарная операция

• Синхронизация:

  private final Object lock = new Object();
  private int counter = 0;
  
  public void increment() {
      synchronized(lock) {
          counter++;
      }
  }