Java中的Atomic包使用指南

Atomic类的作用

  • 使得让对单一数据的操作,实现了原子化
  • 使用Atomic类构建复杂的,无需阻塞的代码
  • 访问对2个或2个以上的atomic变量(或者对单个atomic变量进行2次或2次以上的操作)通常认为是需要同步的,以达到让这些操作能被作为一个原子单元。

这个包里面提供了一组原子类。其基本的特性就是在多线程环境下,当有多个线程同时执行这些类的实例包含的方法时,具有排他性,即当某个线程进入方法,执行其中的指令时,不会被其他线程打断,而别的线程就像自旋锁一样,一直等到该方法执行完成,才由JVM从等待队列中选择一个另一个线程进入,这只是一种逻辑上的理解。实际上是借助硬件的相关指令来实现的,不会阻塞线程(或者说只是在硬件级别上阻塞了)。其中的类可以分成4组

AtomicBoolean,
AtomicInteger,
AtomicLong,
AtomicReference

AtomicIntegerArray,
AtomicLongArray

AtomicLongFieldUpdater,
AtomicIntegerFieldUpdater,
AtomicReferenceFieldUpdater

AtomicMarkableReference,
AtomicStampedReference,
AtomicReferenceArray

应用场景:计数器

// 传统
class Counter {
private volatile int count = 0;
public synchronized void increment() {
count++; //若要线程安全执行执行count++,需要加锁
}
public int getCount() {
return count;
}
}
// atomic
class Counter {
private AtomicInteger count = new AtomicInteger();
public void increment() {
count.incrementAndGet();
}
//使用AtomicInteger之后,不需要加锁,也可以实现线程安全。
public int getCount() {
return count.get();
}
}
实例1:原子更新基本类型类
public class AtomicIntegerTest {
static AtomicInteger ai = new AtomicInteger(1);
public static void main(String[] args) {
//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
System.out.println(ai.getAndIncrement());
System.out.println(ai.get());
}
}
输出:
1
2
实例2:原子更新数组类
public class AtomicIntegerArrayTest {
static int[] value = new int[] { 1, 2 };
static AtomicIntegerArray ai = new AtomicIntegerArray(value);
public static void main(String[] args) {
ai.getAndSet(0, 3);
System.out.println(ai.get(0));
System.out.println(value[0]);
}
}
输出:
3
1
实例3:原子更新引用类型
public class AtomicReferenceTest {
public static AtomicReference<user> atomicUserRef = new AtomicReference</user><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());
System.out.println(atomicUserRef.get().getOld());
}
static class User {
private String name;
private int old;
public User(String name, int old) {
this.name = name;
this.old = old;
}
public String getName() {
return name;
}
public int getOld() {
return old;
}
}
}
输出:
Shinichi
17
实例4:原子更新字段类
public class AtomicIntegerFieldUpdaterTest {
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));
System.out.println(a.get(conan));
}
public 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;
}
}
}
输出:
10
11