1:什么是Atomic 原子类?
原子是构成一般物质的最小单位;
这里 Atomic 是指一个操作是不可中断的。
即使是在多个线程一起执行的时候,一个操作一旦开始,就不会被其他线程干扰。
原子类:具有原子/原子操作特征的类
并发包 java.util.concurrent 的原子类都存放在java.util.concurrent.atomic下
2:JUC 包中的原子类是哪 4 类?
1:基本类型(原子的方式更新基本类型)
AtomicInteger:整形原子类
AtomicLong:长整型原子类
AtomicBoolean:布尔型原子类
2:数组类型(使用原子的方式更新数组里的某个元素)
AtomicIntegerArray:整形数组原子类
AtomicLongArray:长整形数组原子类
AtomicReferenceArray:引用类型数组原子类
3:引用类型:
AtomicReference:引用类型原子类
AtomicStampedRerence:原子更新引用类型里的字段原子类
AtomicMarkableReference :原子更新带有标记位的引用类型
4:对象的属性修改类型
AtomicIntegerFieldUpdater:原子更新整形字段的更新器
AtomicLongFieldUpdater:原子更新长整形字段的更新器
AtomicStampedReference:原子更新带有版本号的引用类型。
该类将整数值与引用关联起来,
可用于解决原子的更新数据和数据的版本号,
可以解决使用 CAS 进行原子更新时可能出现的 ABA 问题。
3:讲讲 AtomicInteger 的使用
AtomicInteger 类常用方法:
public final int get() //获取当前的值
public final int getAndSet(int newValue)//获取当前的值,并设置新的值
public final int getAndIncrement()//获取当前的值,并自增
public final int getAndDecrement() //获取当前的值,并自减
public final int getAndAdd(int delta) //获取当前的值,并加上预期的值
//如果输入的数值等于预期值,则以原子方式将该值设置为输入值(update)
boolean compareAndSet(int expect, int update)
//最终设置为 newValue,使用 lazySet 设置之后
//可能导致其他线程在之后的一小段时间内还是可以读到旧的值。
public final void lazySet(int newValue)
class AtomicIntegerTest {
private AtomicInteger count = new AtomicInteger();
//使用 AtomicInteger 之后,不需要对该方法加锁,也可以实现线程安全。
public void increment() {
count.incrementAndGet();
}
public int getCount() {
return count.get();
}
}
4:讲讲 AtomicInteger 的原理
// setup to use Unsafe.compareAndSwap Int for updates
//(更新操作时提供“比较并替换”的作用)
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;
AtomicInteger 类:
主要利用 CAS (compare and swap) + native + volatile 方法
来保证原子操作,从而避免 synchronized 的高开销,执行效率大为提升。
CAS 的原理是拿期望的值和原本的一个值作比较,如果相同则更新成新的值。
UnSafe 类的 objectFieldOffset() 方法是一个本地方法,这个方法是用来拿到“原来的值”的内存地址,返回值是 valueOffset。
另外 value 是一个 volatile 变量,在内存中可见,因此 JVM 可以保证任何时刻任何线程总能拿到该变量的最新值。