并发编程（十四）：原子操作类

目录

• 学习资料
• 1.原子类简介
• 2.原子更新基本类型
• 3.原子更新数组
• 4.原子更新引用类型
• 5.原子更新字段类

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学习资料

《Java并发编程的艺术》第7章

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1.原子类简介

java5提供了java.util.concurrent.atomic包，该包的原子操作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，共12个类

Atomic包里的类基本上都是使用Unsafe实现的包装类

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2.原子更新基本类型

使用原子的方式更新基本类型三个类：AtomicBoolean，AtomicInteger，AtomicLong

用法几乎一样，AtomicInteger的常用方法如下：

• AtomicInteger(n)：构造方法，将对象内部值初始化为n
• addAndGet(int n)：将输入的值n与对象中的值相加并
• compareAndSet(int expect,int update)：如果对象中的值为expect，则将其原子地更新为update
• getAndIncrement()：以原子方式加1，返回原来的值
• lazySet(int newValue)：最终会设置为newValue，可能需要等一会才会设置
• getAndSet(int newValue)：以原子方式更新，并返回旧值

使用方式：

AtomicInteger atomicInteger=new AtomicInteger(1);
System.out.println(atomicInteger.getAndIncrement());
System.out.println(atomicInteger.get());

原理：getAndIncrement()—>compareAndSet(int expect, int update)—>unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update)

Unsafe提供了3种CAS方法，都是native方法：compareAndSwapObject、compareAndSwapInt和compareAndSwapLong；

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3.原子更新数组

原子更新数组元素的3个类：AtomicIntegerArray（原子更新整型数组里的元素)，AtomicLongArray（原子更新长整型），AtomicReferenceArray<E>（原子更新引用）

AtomicIntegerArray常用方法：

• addAndGet(int i,int n)：int[i]=int[i]+n，原子的方式
• compareAndSet(int i,int expect,int update)：int[i]CAS

使用方式：

AtomicIntegerArray ai = new AtomicIntegerArray(new int[] { 1， 2 });
ai.getAndSet(0,3);
ai.get(0)

不会修改传入的参数数组，内部会先进行保护性拷贝

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4.原子更新引用类型

原子更新多个变量可以使用原子引用类型，提供了3个类：

• AtomicReference<E>：原子更新引用类型
• AtomicStampReference<E>：原子更新带版本号的引用类型，可用于原子更新数据和数据的版本号，可以解决ABA问题
• AtomicMarkableReference<E>：原子更新带有标记位的引用，可以原子更新一个boolean标记位和引用类型
  • 构造方法AtomicMarkableReference(V initialRef,boolean initialMark)
  • 可以通过标记位得知更新前是否修改，解决ABA问题

使用方式：以AtomicReference为例

@Test
public void AtomicReferenceTest(){
    AtomicReference<User> atomicUserRef = new AtomicReference<User>();
    User user=new User("kenshine",23);
    atomicUserRef.set(user);    //set设置
    User newUser=new User("kun",22);
    atomicUserRef.compareAndSet(user,newUser);      //compareAndSet原子更新
    System.out.println(atomicUserRef.get().getName());  //kun get获取
    System.out.println(user.getName());     //kenshine
}

• set(user),compareAndSet(user,newUser),get()

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5.原子更新字段类

原子更新某个类的某个字段，需要使用原子更新字段类(3个)：

• AtomicIntegerFieldUpdater<E>：原子更新整型字段
• AtomicLongFieldUpdater<E>：原子更新长整型字段
• AtomicReferenceFieldUpdater<T,V>：原子更新引用类型的字段

原子更新字段类需要两步：

• 必须使用静态方法newUplodater()创建一个更新器，并设置想要更新的类和属性
• 更新类的字段必须使用public volatile修饰

使用方式：

@Test
public void AtomicReferTest(){
        //创建newUpdater
        AtomicReferenceFieldUpdater updater=AtomicReferenceFieldUpdater.newUpdater(Dog.class,String.class,"name");
        Dog dog1=new Dog();
        System.out.println(updater.compareAndSet(dog1,"dog1","compareAndSet"));
        System.out.println(dog1.name);
        System.out.println(updater.getAndSet(dog1, "getAndSet"));
        System.out.println(dog1.name);
}
class Dog  {
    //必须使用volatile修饰
    volatile String name="dog1";
}

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