原子操作的基本数据类型
基本类型的原子操作主要有这些:
- AtomicBoolean:以原子更新的方式更新 boolean;
- AtomicInteger:以原子更新的方式更新 Integer;
- AtomicLong:以原子更新的方式更新 Long;
这几个类的用法基本一致,这里以 AtomicInteger 为例。
addAndGet(int delta)
:增加给定的 delta,并获取新值。incrementAndGet()
:增加 1,并获取新值。getAndSet(int newValue)
:获取当前值,并将新值设置为 newValue。getAndIncrement()
:获取当前值,并增加 1。
AtomicInteger 的 getAndIncrement 方法:
public final int getAndIncrement() {
// 使用Unsafe类中的getAndAddInt方法原子地增加AtomicInteger的当前值
// 第一个参数this是AtomicInteger的当前实例
// 第二个参数valueOffset是一个偏移量,它指示在AtomicInteger对象中的哪个位置可以找到实际的int值
// 第三个参数1表示要加到当前值上的值(即增加的值)
// 此方法返回的是增加前的原始值
return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1);
}
Unsafe 类是 Java 中的一个特殊类,用于执行低级、不安全的操作。getAndIncrement 方法就是利用了 Unsafe 类提供的 CAS(Compare-And-Swap)操作来实现原子的 increment 操作。CAS 是一种常用的无锁技术,允许在多线程环境中原子地更新值。
示例:
public class Main {
private static final AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(1);
public static void main(String[] args) {
System.out.println(atomicInteger.getAndIncrement());
System.out.println(atomicInteger.get());
}
}
AtomicBoolean 类的 compareAndSet 方法:
public final boolean compareAndSet(boolean expect, boolean update) {
// 将expect布尔值转化为整数,true为1,false为0
int e = expect ? 1 : 0;
// 将update布尔值转化为整数,true为1,false为0
int u = update ? 1 : 0;
// 使用Unsafe类中的compareAndSwapInt方法尝试原子地更新AtomicBoolean的当前值
// 第一个参数this是AtomicBoolean的当前实例
// 第二个参数valueOffset是一个偏移量,它指示在AtomicBoolean对象中的哪个位置可以找到实际的int值
// 第三个参数e是我们期望的当前值(转换为整数后的值)
// 第四个参数u是我们想要更新的值(转换为整数后的值)
// 如果当前值与期望值e相等,它会被原子地设置为u,并返回true;否则返回false。
return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, e, u);
}
原子操作的数组类型
如果需要原子更新数组里的某个元素,atomic 也提供了相应的类:
- AtomicIntegerArray:这个类提供了一些原子更新 int 整数数组的方法。
- AtomicLongArray:这个类提供了一些原子更新 long 型证书数组的方法。
- AtomicReferenceArray:这个类提供了一些原子更新引用类型数组的方法。
这几个类的用法一致,就以 AtomicIntegerArray 来总结下常用的方法:
addAndGet(int i, int delta)
:以原子更新的方式将数组中索引为 i 的元素与输入值相加;getAndIncrement(int i)
:以原子更新的方式将数组中索引为 i 的元素自增加 1;compareAndSet(int i, int expect, int update)
:将数组中索引为 i 的位置的元素进行更新
示例:
public class Main {
private static final int[] value = new int[]{1, 2, 3};
private static final AtomicIntegerArray integerArray = new AtomicIntegerArray(value);
public static void main(String[] args) {
// 对数组中索引为1的位置的元素加5
int result = integerArray.getAndAdd(1, 5);
System.out.println(integerArray.get(1));
System.out.println(result);
}
}
原子操作的引用类型
如果需要原子更新引用类型的话,atomic 也提供了相关的类:
- AtomicReference:原子更新引用类型;
- AtomicReferenceFieldUpdater:原子更新引用类型里的字段;
- AtomicMarkableReference:原子更新带有标记位的引用类型;
示例:
public class Main {
private static final AtomicReference<User> reference = new AtomicReference<>();
public static void main(String[] args) {
User user1 = new User("a", 1);
reference.set(user1);
User user2 = new User("b", 2);
User user = reference.getAndSet(user2);
System.out.println(user);
System.out.println(reference.get());
}
static class User {
private final String userName;
private final int age;
public User(String userName, int age) {
this.userName = userName;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"userName='" + userName + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
}
原子更新字段类型
如果需要更新对象的某个字段,atomic 同样也提供了相应的原子操作类:
- AtomicIntegeFieldUpdater:原子更新整型字段类;
- AtomicLongFieldUpdater:原子更新长整型字段类;
- AtomicStampedReference:原子更新引用类型,这种更新方式会带有版本号,是为了解决 CAS 的 ABA 问题
使用原子更新字段需要两步:
- 通过静态方法
newUpdater
创建一个更新器,并且设置想要更新的类和字段; - 字段必须使用
public volatile
进行修饰;
示例:
public class Main {
private static final AtomicIntegerFieldUpdater<User> updater = AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(User.class, "age");
public static void main(String[] args) {
User user = new User("a", 1);
int oldValue = updater.getAndAdd(user, 5);
System.out.println(oldValue);
System.out.println(updater.get(user));
}
static class User {
private final String userName;
public volatile int age;
public User(String userName, int age) {
this.userName = userName;
this.age = age;
}
@Override
public String toString() {
return "User{" +
"userName='" + userName + '\'' +
", age=" + age +
'}';
}
}
}
标签:int,age,更新,原子,Atomic,操作,public,User
From: https://www.cnblogs.com/sprinining/p/18326333