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Java中的Atomic包使用指南

Java中的Atomic包使用指南

作者: jackcooper | 来源:发表于2018-05-02 17:42 被阅读27次

    ​ Java从JDK 1.5开始提供了java.util.concurrent.atomic包(以下简称Atomic包),这个包中的原子操作类提供了一种用法简单、性能高效、线程安全地更新一个变量的方式。在Atomic包里一共提供了13个类,属于4种类型的原子更新方式,分别是原子更新基本类型、原子更新数组、原子更新引用和原子更新属性(字段)。

    Atomic实现原理

    CAS (compare and swap) + volatile和native方法

    原子更新基本类型类

    ​ Atomic包提供了以下3个类:

    • AtomicBoolean:原子更新布尔类型;
    • AtomicInteger:原子更新整型;
    • AtomicLong:原子更新长整型。
    //以原子方式将输入的数值与实例中的值(AtomicInteger里的value)相加,并返回结果。
    int addAndGet(int delta)
    //如果输入的数值等于预期值,则以原子方式将该值设置为输入的值。
    boolean compareAndSet(int expect,int update)
    //以原子方式将当前值加1,注意,这里返回的是自增前的值。
    int getAndIncrement()
    //最终会设置成newValue,使用lazySet设置值后,可能导致其他线程在之后的一小段时间内还是可以读到旧的值。
    void lazySet(int newValue)
    //以原子方式设置为newValue的值,并返回旧值。
    int getAndSet(int newValue)
    
    

    原子更新数组

    Atomic包提供了以下4个类 :*

    • AtomicIntegerArray:原子更新整型数组里的元素;
    • AtomicLongArray:原子更新长整型数组里的元素;
    • AtomicReferenceArray:原子更新引用类型数组里的元素;
    • AtomicIntegerArray类主要是提供原子的方式更新数组里的整型。
    //以原子方式将输入值与数组中索引i的元素相加
    int addAndGet(int i,int delta)
    //如果当前值等于预期值,则以原子方式将数组位置i的元素设置成update值
    boolean compareAndSet(int i,int expect,int update)
    

    原子更新引用类型

    ​ 原子更新基本类型的AtomicInteger,只能更新一个变量,如果要原子更新多个变量,就需要使用这个原子更新引用类型提供的类。Atomic包提供了以下3个类:AtomicReference:原子更新引用类型,AtomicReferenceFieldUpdater:原子更新引用类型里的字段 ,AtomicMarkableReference :原子更新带有标记位的引用类型。

    原子更新字段类

    ​ 如果需原子地更新某个类里的某个字段时,就需要使用原子更新字段类,Atomic包提供了以下3个类进行原子字段更新:AtomicIntegerFieldUpdater:原子更新整型的字段的更新器,AtomicLongFieldUpdater:原子更新长整型字段的更新器,AtomicStampedReference:原子更新带有版本号的引用类型。

    ​ 要想原子地更新字段类需要两步。第一步,因为原子更新字段类都是抽象类,每次使用的时候必须使用静态方法newUpdater()创建一个更新器,并且需要设置想要更新的类和属性。第二步,更新类的字段(属性)必须使用public volatile修饰符。

    import java.util.concurrent.atomic.AtomicIntegerFieldUpdater;
    public class AtomicIntegerFieldUpdaterTest {
        // 创建原子更新器,并设置需要更新的对象类和对象的属性
        private static AtomicIntegerFieldUpdater<User> a = AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(User.class, "old");
        public static void main(String[] args) {
            // 设置柯南的年龄是10岁
            User conan = new User("conan", 10);
            // 柯南长了一岁,但是仍然会输出旧的年龄
            System.out.println(a.getAndIncrement(conan));
            // 输出柯南现在的年龄
            System.out.println(a.get(conan));
        }
        static class User {
            private String name;
            public volatile int old;
            public User(String name, int old) {
                this.name = name;
                this.old = old;
            }
            public String getName() {
                return name;
            }
            public int getOld() {
                return old;
            }
        }
    }
    

    问题:
    1、volatile boolean和AtomicBoolean的区别?
    答案:https://codeday.me/bug/20170421/10912.html

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