AtomicInteger类的理解与使用
- 首先看两段代码,一段是Integer的,一段是AtomicInteger的,为以下:
public class Sample1 {
private static Integer count = 0;
synchronized public static void increment() {
count++;
}
}
- 以下是AtomicInteger的:
public class Sample2 {
private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
public static void increment() {
count.getAndIncrement();
}
}
以上两段代码,在使用Integer的时候,必须加上synchronized保证不会出现并发线程同时访问的情况,而在AtomicInteger中却不用加上synchronized,在这里AtomicInteger是提供原子操作的,下面就对这进行相应的介绍。
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AtomicInteger介绍
- AtomicInteger是一个提供原子操作的Integer类,通过线程安全的方式操作加减。
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AtomicInteger使用场景
- AtomicInteger提供原子操作来进行Integer的使用,因此十分适合高并发情况下的使用。
AtomicInteger源码部分讲解
public class AtomicInteger extends Number implements java.io.Serializable {
private static final long serialVersionUID = 6214790243416807050L;
// setup to use Unsafe.compareAndSwapInt for updates
private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
private static final long valueOffset;
static {
try {
valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
(AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
} catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}
private volatile int value;
以上为AtomicInteger中的部分源码,
- unsafe是java提供的获得对对象内存地址访问的类,注释已经清楚的写出了,它的作用就是在更新操作时提供“比较并替换”的作用。实际上就是AtomicInteger中的一个工具。
- valueOffset是用来记录value本身在内存的便宜地址的,这个记录,也主要是为了在更新操作在内存中找到value的位置,方便比较。
- 在这里说下其中的value:
- 注意:value是用来存储整数的时间变量,这里被声明为volatile,就是为了保证在更新操作时,当前线程可以拿到value最新的值(并发环境下,value可能已经被其他线程更新了)。
- 这里value使用了
volatile关键字
,volatile在这里可以做到的作用是使得多个线程可以共享变量,
但是问题在于使用volatile将使得VM优化失去作用
,导致效率较低,所以要在必要的时候使用,
因此AtomicInteger类不要随意使用,要在使用场景下使用。
- AtomicInteger实例使用
- 以下就是在多线程情况下,使用AtomicInteger的一个实例,这段代码是借用IT宅中的一段代码。
public class AtomicTest {
static long randomTime() {
return (long) (Math.random() * 1000);
}
public static void main(String[] args) {
// 阻塞队列,能容纳100个文件
final BlockingQueue<File> queue = new LinkedBlockingQueue<File>(100);
// 线程池
final ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(5);
final File root = new File("D:\\ISO");
// 完成标志
final File exitFile = new File("");
// 原子整型,读个数
// AtomicInteger可以在并发情况下达到原子化更新,避免使用了synchronized,而且性能非常高。
final AtomicInteger rc = new AtomicInteger();
// 原子整型,写个数
final AtomicInteger wc = new AtomicInteger();
// 读线程
Runnable read = new Runnable() {
public void run() {
scanFile(root);
scanFile(exitFile);
}
public void scanFile(File file) {
if (file.isDirectory()) {
File[] files = file.listFiles(new FileFilter() {
public boolean accept(File pathname) {
return pathname.isDirectory() || pathname.getPath().endsWith(".iso");
}
});
for (File one : files)
scanFile(one);
} else {
try {
// 原子整型的incrementAndGet方法,以原子方式将当前值加 1,返回更新的值
int index = rc.incrementAndGet();
System.out.println("Read0: " + index + " " + file.getPath());
// 添加到阻塞队列中
queue.put(file);
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
};
// submit方法提交一个 Runnable 任务用于执行,并返回一个表示该任务的 Future。
exec.submit(read);
// 四个写线程
for (int index = 0; index < 4; index++) {
// write thread
final int num = index;
Runnable write = new Runnable() {
String threadName = "Write" + num;
public void run() {
while (true) {
try {
Thread.sleep(randomTime());
// 原子整型的incrementAndGet方法,以原子方式将当前值加 1,返回更新的值
int index = wc.incrementAndGet();
// 获取并移除此队列的头部,在元素变得可用之前一直等待(如果有必要)。
File file = queue.take();
// 队列已经无对象
if (file == exitFile) {
// 再次添加"标志",以让其他线程正常退出
queue.put(exitFile);
break;
}
System.out.println(threadName + ": " + index + " " + file.getPath());
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}
};
exec.submit(write);
}
exec.shutdown();
}
}
- 来看AtomicInteger提供的接口。
//获取当前的值
public final int get()
//取当前的值,并设置新的值
public final int getAndSet(int newValue)
//获取当前的值,并自增
public final int getAndIncrement()
//获取当前的值,并自减
public final int getAndDecrement()
//获取当前的值,并加上预期的值
public final int getAndAdd(int delta)
- AtomicInteger使用总结
- AtomicInteger是在使用
非阻塞算法实现并发控制
,在一些高并发程序中
非常适合,但并不能每一种场景都适合,不同场景要使用使用不同的数值类。
- AtomicInteger是在使用