Java中怎么实现原子操作类
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一、引言
在 JDK1.5 中新增 java.util.concurrent(J.U.C) 包,它建立在 CAS 之上。CAS 是非阻塞算法的一种常见实现,相对于 synchronized 这种阻塞算法,它的性能更好。
DK1.5 中引入了底层的支持,在 int、long 和对象的引用等类型上都公开了 CAS 的操作,并且 JVM 把它们编译为底层硬件提供的最有效的方法,在运行 CAS 的平台上,运行时把它们编译为相应的机器指令。在 java.util.concurrent.atomic 包下面的所有的原子变量类型中,比如 AtomicInteger,都使用了这些底层的JVM支持为数字类型的引用类型提供一种高效的 CAS 操作。
二、Java原子类介绍
atomic 包中的 13 个类,属于 4 种类型的原子更新方式.
(1)原子更新基本类型
(2)原子更新数组
(3)原子更新引用
(4)原子更新属性
atomic 包里的类基本都是使用 Unsafe 实现的包装类.
1.原子更新基本类型
AtomicBoolean:原子更新布尔类型。
AtomicInteger:原子更新整型。
AtomicLong:原子更新长整型。
本类以 AtomicInteger 进行讲解:
AtomicInteger 是一个支持原子操作的 Integer 类,就是保证对 AtomicInteger 类型变量的增加和减少操作是原子性的,不会出现多个线程下的数据不一致问题。如果不使用 AtomicInteger,要实现一个按顺序获取的 ID,就必须在每次获取时进行加锁操作,以避免出现并发时获取到同样的 ID 的现象。
int addAndGet(int delta) 以原子方式将输入的数值与实例中的值相加,并返回结果;
boolean compareAndSet(int expect, int update) 如果输入的数值等于预期值,则以原子的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 旧值;
int getAndSet(int newValue) 以原子方式设置为 newValue 的值,并返回旧值。
那么getAndIncrement 是如何实现原子操作的呢?
1public final int getAndIncrement() {
2 for (;;) {
3 int current = get();
4 int next = current + 1;
5 if (compareAndSet(current, next))
6 return current;
7 }
8}
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