atomic

atomic包介绍

atomic包里一共有12个类,四种原子更新方式,分别是:

  • 原子更新基本类型
  • 原子更新数组
  • 原子更新引用
  • 原子更新字段

atomic包里的类基本都是使用Unsafe实现的包装类。

原子更新基本类型类

用于通过原子的方式更新基本类型,atomic包提供了以下三个类:

  • AtomicBoolean:原子更新布尔类型。
  • AtomicInteger:原子更新整型。
  • AtomicLong:原子更新长整型。

AtomicInteger的常用方法如下:

  • int addAndGet(int delta):以原子方式将输入的数值与实例中的值(AtomicInteger里的value)相加,并返回结果
  • boolean compareAndSet(int expect, int update):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的值。
  • int getAndIncrement():以原子方式将当前值加1,注意:这里返回的是自增前的值。
  • void lazySet(int newValue):最终会设置成newValue,使用lazySet设置值后,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。
  • int getAndSet(int newValue):以原子方式设置为newValue的值,并返回旧值。

示例:AtomicIntegerTest

Unsafe只提供了三种CAS方法:compareAndSwapObjectcompareAndSwapIntcompareAndSwapLong,再看AtomicBoolean源码,发现其是先把Boolean转换成整型,再使用compareAndSwapInt进行CAS,所以原子更新double也可以用类似的思路来实现。

原子更新数组类

通过原子的方式更新数组里的某个元素,atomic包提供了以下三个类:

  • AtomicIntegerArray:原子更新整型数组里的元素。
  • AtomicLongArray:原子更新长整型数组里的元素。
  • AtomicReferenceArray:原子更新引用类型数组里的元素。

AtomicIntegerArray类主要是提供原子的方式更新数组里的整型,其常用方法如下:

  • int addAndGet(int i, int delta):以原子方式将输入值与数组中索引i的元素相加。
  • boolean compareAndSet(int i, int expect, int update):如果当前值等于预期值,则以原子方式将数组位置i的元素设置成update值。
注意:数组value通过构造方法传递进去,然后AtomicIntegerArray会将当前数组复制一份,所以当AtomicIntegerArray对内部的数组元素进行修改时,不会影响到传入的数组。

示例:AtomicIntegerArrayTest

原子更新引用类型

原子更新基本类型的AtomicInteger,只能更新一个变量,如果要原子的更新多个变量,就需要使用这个原子更新引用类型提供的类。atomic包提供了以下三个类:

  • 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。可以原子的更新一个布尔类型的标记位和引用类型。构造方法是AtomicMarkableReference(V initialRef, boolean initialMark)

示例:AtomicReferenceTest

原子更新字段类

如果我们只需要某个类里的某个字段,那么就需要使用原子更新字段类,atomic包提供了以下三个类:

  • AtomicIntegerFieldUpdater:原子更新整型的字段的更新器。
  • AtomicLongFieldUpdater:原子更新长整型字段的更新器。
  • 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,可用于原子的更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。
原子更新字段类都是抽象类,每次使用都时候必须使用静态方法newUpdater创建一个更新器。原子更新类的字段的必须使用public volatile修饰符。

示例:AtomicIntegerFieldUpdaterTest