生活随笔
收集整理的這篇文章主要介紹了
Java中的Atomic包使用指南
小編覺得挺不錯的,現(xiàn)在分享給大家,幫大家做個參考.
轉載自?http://ifeve.com/java-atomic/
本文首發(fā)于并發(fā)網(wǎng)，作者：方騰飛
引言
Java從JDK1.5開始提供了java.util.concurrent.atomic包，方便程序員在多線程環(huán)境下，無鎖的進行原子操作。原子變量的底層使用了處理器提供的原子指令，但是不同的CPU架構可能提供的原子指令不一樣，也有可能需要某種形式的內部鎖,所以該方法不能絕對保證線程不被阻塞。
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Atomic包介紹
在Atomic包里一共有12個類，四種原子更新方式，分別是原子更新基本類型，原子更新數(shù)組，原子更新引用和原子更新字段。Atomic包里的類基本都是使用Unsafe實現(xiàn)的包裝類。
原子更新基本類型類
用于通過原子的方式更新基本類型，Atomic包提供了以下三個類：
- AtomicBoolean：原子更新布爾類型。
- AtomicInteger：原子更新整型。
- AtomicLong：原子更新長整型。
AtomicInteger的常用方法如下：
- int addAndGet(int delta) ：以原子方式將輸入的數(shù)值與實例中的值（AtomicInteger里的value）相加，并返回結果
- boolean compareAndSet(int expect, int update) ：如果輸入的數(shù)值等于預期值，則以原子方式將該值設置為輸入的值。
- int getAndIncrement()：以原子方式將當前值加1，注意：這里返回的是自增前的值。
- void lazySet(int newValue)：最終會設置成newValue，使用lazySet設置值后，可能導致其他線程在之后的一小段時間內還是可以讀到舊的值。關于該方法的更多信息可以參考并發(fā)網(wǎng)翻譯的一篇文章《AtomicLong.lazySet是如何工作的？》
- int getAndSet(int newValue)：以原子方式設置為newValue的值，并返回舊值。
AtomicInteger例子代碼如下：
| 01 | import?java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; |
| 03 | public?class?AtomicIntegerTest { |
| 05 | ????static?AtomicInteger ai =?new?AtomicInteger(1); |
| 07 | ????public?static?void?main(String[] args) { |
| 08 | ????????System.out.println(ai.getAndIncrement()); |
| 09 | ????????System.out.println(ai.get()); |
輸出
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餐后甜點
Atomic包提供了三種基本類型的原子更新，但是Java的基本類型里還有char，float和double等。那么問題來了，如何原子的更新其他的基本類型呢？Atomic包里的類基本都是使用Unsafe實現(xiàn)的，讓我們一起看下Unsafe的源碼，發(fā)現(xiàn)Unsafe只提供了三種CAS方法，compareAndSwapObject，compareAndSwapInt和compareAndSwapLong，再看AtomicBoolean源碼，發(fā)現(xiàn)其是先把Boolean轉換成整型，再使用compareAndSwapInt進行CAS，所以原子更新double也可以用類似的思路來實現(xiàn)。
原子更新數(shù)組類
通過原子的方式更新數(shù)組里的某個元素，Atomic包提供了以下三個類：
- AtomicIntegerArray：原子更新整型數(shù)組里的元素。
- AtomicLongArray：原子更新長整型數(shù)組里的元素。
- AtomicReferenceArray：原子更新引用類型數(shù)組里的元素。
AtomicIntegerArray類主要是提供原子的方式更新數(shù)組里的整型，其常用方法如下
- int addAndGet(int i, int delta)：以原子方式將輸入值與數(shù)組中索引i的元素相加。
- boolean compareAndSet(int i, int expect, int update)：如果當前值等于預期值，則以原子方式將數(shù)組位置i的元素設置成update值。
實例代碼如下：
| 01 | public?class?AtomicIntegerArrayTest { |
| 03 | ????static?int[] value =?new?int[] {?1,?2?}; |
| 05 | ????static?AtomicIntegerArray ai =?new?AtomicIntegerArray(value); |
| 07 | ????public?static?void?main(String[] args) { |
| 08 | ????????ai.getAndSet(0,?3); |
| 09 | ????????System.out.println(ai.get(0)); |
| 10 | ????????????????System.out.println(value[0]); |
輸出
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AtomicIntegerArray類需要注意的是，數(shù)組value通過構造方法傳遞進去，然后AtomicIntegerArray會將當前數(shù)組復制一份，所以當AtomicIntegerArray對內部的數(shù)組元素進行修改時，不會影響到傳入的數(shù)組。
原子更新引用類型
原子更新基本類型的AtomicInteger，只能更新一個變量，如果要原子的更新多個變量，就需要使用這個原子更新引用類型提供的類。Atomic包提供了以下三個類：
- AtomicReference：原子更新引用類型。
- AtomicReferenceFieldUpdater：原子更新引用類型里的字段。
- AtomicMarkableReference：原子更新帶有標記位的引用類型。可以原子的更新一個布爾類型的標記位和引用類型。構造方法是AtomicMarkableReference(V initialRef, boolean initialMark)
AtomicReference的使用例子代碼如下：
| 01 | public?class?AtomicReferenceTest { |
| 03 | ????public?static?AtomicReference<user> atomicUserRef =?new?AtomicReference</user><user>(); |
| 05 | ????public?static?void?main(String[] args) { |
| 06 | ????????User user =?new?User("conan",?15); |
| 07 | ????????atomicUserRef.set(user); |
| 08 | ????????User updateUser =?new?User("Shinichi",?17); |
| 09 | ????????atomicUserRef.compareAndSet(user, updateUser); |
| 10 | ????????System.out.println(atomicUserRef.get().getName()); |
| 11 | ????????System.out.println(atomicUserRef.get().getOld()); |
| 14 | ????static?class?User { |
| 15 | ????????private?String name; |
| 16 | ????????private?int?old; |
| 18 | ????????public?User(String name,?int?old) { |
| 19 | ????????????this.name = name; |
| 20 | ????????????this.old = old; |
| 23 | ????????public?String getName() { |
| 24 | ????????????return?name; |
| 27 | ????????public?int?getOld() { |
| 28 | ????????????return?old; |
輸出
Shinichi
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原子更新字段類
如果我們只需要某個類里的某個字段，那么就需要使用原子更新字段類，Atomic包提供了以下三個類：
- AtomicIntegerFieldUpdater：原子更新整型的字段的更新器。
- AtomicLongFieldUpdater：原子更新長整型字段的更新器。
- AtomicStampedReference：原子更新帶有版本號的引用類型。該類將整數(shù)值與引用關聯(lián)起來，可用于原子的更數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)的版本號，可以解決使用CAS進行原子更新時，可能出現(xiàn)的ABA問題。
原子更新字段類都是抽象類，每次使用都時候必須使用靜態(tài)方法newUpdater創(chuàng)建一個更新器。原子更新類的字段的必須使用public volatile修飾符。AtomicIntegerFieldUpdater的例子代碼如下：
| 01 | public?class?AtomicIntegerFieldUpdaterTest { |
| 03 | ????private?static?AtomicIntegerFieldUpdater<User> a = AtomicIntegerFieldUpdater |
| 04 | ????????????.newUpdater(User.class,?"old"); |
| 06 | ????public?static?void?main(String[] args) { |
| 07 | ????????User conan =?new?User("conan",?10); |
| 08 | ????????System.out.println(a.getAndIncrement(conan)); |
| 09 | ????????System.out.println(a.get(conan)); |
| 12 | ????public?static?class?User { |
| 13 | ????????private?String name; |
| 14 | ????????public?volatile?int?old; |
| 16 | ????????public?User(String name,?int?old) { |
| 17 | ????????????this.name = name; |
| 18 | ????????????this.old = old; |
| 21 | ????????public?String getName() { |
| 22 | ????????????return?name; |
| 25 | ????????public?int?getOld() { |
| 26 | ????????????return?old; |
輸出
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參考資料
總結
以上是生活随笔為你收集整理的Java中的Atomic包使用指南的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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