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JDK原子操作类详解

lxf 2019年09月10日 编程语言 122 0
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包里的类基本都是使用Unsafe实现的包装类。
1.原子更新基本类型,
Atomic包提供了以下3个类。·AtomicBoolean AtomicInteger  AtomicLong。每一个类中的方法都类似,下面以AtomicInteger为例
·int addAndGet(int delta):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。
·boolean compareAndSet(int expect,int update):如果当前数值等于预期值,则以原子方式将当前值设置为upate值,同时返回true。如果当前值不等于预期值,不进行set,返回false
·int getAndIncrement():以原子方式将当前值加1,注意,这里返回的是自增前的值。
public final int getAndIncrement() { 
    for (;;) { 
        int current = get(); 
        int next = current + 1; 
        if (compareAndSet(current, next)) 
            return current; 
    } 
} 
public final boolean compareAndSet(int expect, int update) { 
    return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update); 
}        

 

源码中for循环体的第一步先取得AtomicInteger里存储的数值,第二步对AtomicInteger的当前数值进行加1操作,关键的第三步调用compareAndSet方法来进行原子更新操作,该方法先检查当前数值是否等于current,等于意味着AtomicInteger的值没有被其他线程修改过,则将AtomicInteger的当前数值更新成next的值,如果不等compareAndSet方法会返回false,程序会进入for循环重新进行compareAndSet操作。
·int getAndSet(int newValue):以原子方式设置为newValue的值,并返回旧值。
2.原子更新数组
·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。
仅以AtomicIntegerArray为例,主要接口如下
·int addAndGet(int i,int delta):以原子方式将输入值与数组中索引i的元素相加。
·boolean compareAndSet(int i,int expect,int update):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。
public class AtomicIntegerArrayTest {
     static int[] value = new int[] { 1, 2 };
     static AtomicIntegerArray ai = new AtomicIntegerArray(value);需要注意的是,数组value通过构造方法传递进去,然后AtomicIntegerArray会将当前数组复制一份,所以当AtomicIntegerArray对内部的数组元素进行修改时,不会影响传入的数组。
     public static void main(String[] args) {
          ai.getAndSet(0, 3); //返回1
               System.out.println(ai.get(0)); //输出3 
               System.out.println(value[0]); //输出1
     }
}
3.原子更新引用类型
·AtomicReference:原子更新引用类型。
public static AtomicReference<user> atomicUserRef = new
     AtomicReference<user>();
     public static void main(String[] args) {
          User user = new User("conan", 15);
          atomicUserRef.set(user);
          User updateUser = new User("Shinichi", 17);
          atomicUserRef.compareAndSet(user, updateUser);
          System.out.println(atomicUserRef.get().getName()); //输出Shinichi
          System.out.println(atomicUserRef.get().getOld()); //输出17
}
·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。可以原子更新一个布尔类型的标记位和引用类型。
4.原子更新字段类
·AtomicIntegerFieldUpdater:原子更新整型的字段的更新器。
// 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) {
     User conan = new User("conan", 10);
     System.out.println(a.getAndIncrement(conan));// 柯南长了一岁,但是仍然会输出旧的年龄10
     System.out.println(a.get(conan));// 输出柯南现在的年龄11
}
·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。该类将整数值与引用关联起来,可用于原子的更新数据和数据的版本号,可以解决使用CAS进行原子更新时可能出现的ABA问题。
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