AtomicInteger简介



这个类真的非常实用,更重要的是 它确实非常简单:

附上自己的代码,可以自己试试:

AtomicInteger,一个提供原子操作的Integer的类。在Java语言中,++i和i++操作并不是线程安全的,在使用的时候,不可避免的会用到synchronized关键字。而AtomicInteger则通过一种线程安全的加减操作接口。

 

代码:

package test;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**

 * 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)

 * @author YangBaoBao

 *

 */

public class AtomicIntegerDemo {

 public static void main(String[] args) {

  AtomicInteger ai=new AtomicInteger(0);

  int i1=ai.get();

  v(i1);

  int i2=ai.getAndSet(5);

  v(i2);

  int i3=ai.get();

  v(i3);

  int i4=ai.getAndIncrement();

  v(i4);

  v(ai.get());

  

 }

 static void v(int i)

 {

  System.out.println("i : "+i);

 }

}

 

 



AtomicInteger的并发处理


 


JDK1.5之后的java.util.concurrent.atomic包里,多了一批原子处理类。主要用于在高并发环境下的高效程序处理。

网上关于这个原理介绍的比较靠谱的一片文章是出自IBM工程师的一篇:

 

流行的原子

 

值得一看。

这里,我们来看看AtomicInteger是如何使用非阻塞算法来实现并发控制的。

AtomicInteger的关键域只有一下3个:

 




Java代码  AtomicInteger简介_线程安全


  1. // setup to use Unsafe.compareAndSwapInt for updates  
  2. private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();  
  3. private static final long valueOffset;  
  4. private volatile int value;  


 这里, 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。

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,我们以自增的代码为例,可以看到这个并发控制的核心算法:

 




Java代码  AtomicInteger简介_java_02


  1.    /** 
  2.     * Atomically increments by one the current value. 
  3.     * 
  4.     * @return the updated value 
  5.     */  
  6.    public final int incrementAndGet() {  
  7.        for (;;) {  
  8.            //这里可以拿到value的最新值  
  9.            int current = get();  
  10.            int next = current + 1;  
  11.            if (compareAndSet(current, next))  
  12.                return next;  
  13.        }  
  14.    }  
  15.   
  16.    public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {  
  17.        //使用unsafe的native方法,实现高效的硬件级别CAS  
  18. return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);  
  19.    }  


 好了,看到这个代码,基本上就看到这个类的核心了。相对来说,其实这个类还是比较简单的。

看到网上一些资料对这个类的一些问题,这里简要摘录几个关键的,尝试解答一下:

1、为什么AtomicInteger里面的compareAndSet和weakCompareAndSet方法实现完全一样,注释说明却不同?

这个问题,一个老外的回答比较靠谱,核心观点就是人家保留更改这个实现的权利。现在一样可能是暂时的,将来可能会不一样,所以使用接口时,还是按照人家接口说明来吧。

2、他比直接使用传统的java锁机制(阻塞的)有什么好处?

最大的好处就是可以避免多线程的优先级倒置和死锁情况的发生,当然高并发下的性能提升也是很重要的。

3、使用了他,并发环境下就一定没问题了吗?

这个还真未必!这个在上面那篇《流行的原子》文章中也提到了的ABA问题。在某些场景下,可能会造成业务问题。但是多数的场景(比如高效的计数器实现)是不用担心这个问题的。