AtomicReference 原子引用

AtomicReference和AtomicInteger非常类似，不同之处就在于AtomicInteger是对整数的封装，底层采用的是compareAndSwapInt实现CAS，比较的是数值是否相等，而AtomicReference则对应普通的对象引用，底层使用的是compareAndSwapObject实现CAS，比较的是两个对象的地址是否相等。也就是它可以保证你在修改对象引用时的线程安全性。

顺便说一下：引用类型的赋值是原子的。虽然虚拟机规范中说64位操作可以不是原子性的，可以分为两个32位的原子操作，但是目前商用的虚拟机几乎都实现了64位原子操作。

.AtomicReference.set(V newValue) 注意此方法是原子的。这个方法里面就一句代码，引用赋值本身它就是原子性的不会被cpu打断的。

源码如下：

public class AtomicReference<V> implements java.io.Serializable {
private static final long serialVersionUID = -1848883965231344442L;

// 获取Unsafe对象，Unsafe的作用是提供CAS操作
private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
private static final long valueOffset;

static {
try {
valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
(AtomicReference.class.getDeclaredField("value"));
} catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}

// volatile类型
private volatile V value;

public AtomicReference(V initialValue) {
value = initialValue;
}

public AtomicReference() {
}

public final V get() {
return value;
}

public final void set(V newValue) {
value = newValue;
}

public final void lazySet(V newValue) {
unsafe.putOrderedObject(this, valueOffset, newValue);
}

public final boolean compareAndSet(V expect, V update) {
return unsafe.compareAndSwapObject(this, valueOffset, expect, update);
}

public final boolean weakCompareAndSet(V expect, V update) {
return unsafe.compareAndSwapObject(this, valueOffset, expect, update);
}

public final V getAndSet(V newValue) {
while (true) {
V x = get();
if (compareAndSet(x, newValue))
return x;
}
}

public String toString() {
return String.valueOf(get());
}
}
 

public class Main{
public static void main(String[] args) {

// 创建两个Person对象，它们的id分别是101和102。
Person2 p1 = new Person2(101);
Person2 p2 = new Person2(102);
// 新建AtomicReference对象，初始化它的值为p1对象
AtomicReference ar = new AtomicReference(p1);
//更改p1的id.
p1.setId(106);
// 通过CAS设置ar。如果ar的值为p1的话，则将其设置为p2。
ar.compareAndSet(p1, p2);

Person2 p3 = (Person2)ar.get();
System.out.println("p3 is "+p3);
System.out.println("p3.equals(p1)="+p3.equals(p1));
}

}
class Person2 {
volatile long id;
public Person2(long id) {
this.id = id;
}
public String toString() {
return "id:"+id;
}
public void setId(long id){
this.id=id;
}
}
运行结果如下：

p3 is id:102
p3.equals(p1)=false

可以看出，修改了p1的id对compareAndSet()并没有影响，因为修改id仅仅改变了p1的成员变量，而AtomicReference底层使用的是compareAndSwapObject实现CAS，比较的是两个对象的地址是否相等。也就是它可以保证你在修改对象引用时的线程安全性。上面代码成功的将原子类中的引用从p1变成p2，而且是线程安全的。