Java并发原子类有哪些?如何使用?

2019-12-28   阅读(133)  

  • JDK Atomic开头的类,是通过 CAS 原理解决并发情况下原子性问题
  • CAS 包含 3 个参数,CAS(V, E, N)。V 表示需要更新的变量,E 表示变量当前期望值,N 表示更新为的值。只有当变量 V 的值等于 E 时,变量 V 的值才会被更新为 N。如果变量 V 的值不等于 E ,说明变量 V 的值已经被更新过,当前线程什么也不做,返回更新失败
  • 当多个线程同时使用 CAS 更新一个变量时,只有一个线程可以更新成功,其他都失败。失败的线程不会被挂起,可以继续重试 CAS,也可以放弃操作
  • CAS 操作的原子性是通过 CPU 单条指令完成而保障的。JDK 中是通过 Unsafe 类中的 API 完成的
  • 在并发量很高的情况,会有大量 CAS 更新失败和重试,所以需要慎用
  • java.util.concurrent.atomic 包中的原子分为:原子性基本数据类型、原子性对象引用类型、原子性数组、原子性对象属性更新器和原子性累加器
原子性基本数据类型:AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicLong
原子性对象引用类型:AtomicReference、AtomicStampedReference、AtomicMarkableReference
原子性数组:AtomicIntegerArray、AtomicLongArray、AtomicReferenceArray
原子性对象属性更新:AtomicIntegerFieldUpdater、AtomicLongFieldUpdater、AtomicReferenceFieldUpdater
原子性累加器:DoubleAccumulator、DoubleAdder、LongAccumulator、LongAdder

 

未使用原子类,测试代码

package constxiong.interview;
 
/**
 * JDK 原子类测试
 * @author ConstXiong
 */
public class TestAtomic {
 
	private int count = 0;
	
	public int getAndIncrement() {
		return count++;
	}
	
//	private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
//	
//	public int getAndIncrement() {
//		return count.getAndIncrement();
//	}
	
	public static void main(String[] args) {
		final TestAtomic test = new TestAtomic();
		for (int i = 0; i <3; i++) {
			new Thread(){
				@Override
				public void run() {
					for (int j = 0; j <10; j++) {
						try {
							Thread.sleep(100);
						} catch (InterruptedException e) {
							e.printStackTrace();
						}
						System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 获取递增值:" + test.getAndIncrement());
					}
				}
			}.start();
		}
	}
	
	
}

 

打印结果中,包含重复值

Thread-0 获取递增值:1
Thread-2 获取递增值:2
Thread-1 获取递增值:0
Thread-0 获取递增值:3
Thread-2 获取递增值:3
Thread-1 获取递增值:3
Thread-2 获取递增值:4
Thread-0 获取递增值:5
Thread-1 获取递增值:5
Thread-1 获取递增值:6
Thread-2 获取递增值:8
Thread-0 获取递增值:7
Thread-1 获取递增值:9
Thread-0 获取递增值:10
Thread-2 获取递增值:10
Thread-0 获取递增值:11
Thread-2 获取递增值:13
Thread-1 获取递增值:12
Thread-1 获取递增值:14
Thread-0 获取递增值:14
Thread-2 获取递增值:14
Thread-1 获取递增值:15
Thread-2 获取递增值:15
Thread-0 获取递增值:16
Thread-1 获取递增值:17
Thread-0 获取递增值:19
Thread-2 获取递增值:18
Thread-0 获取递增值:20
Thread-1 获取递增值:21
Thread-2 获取递增值:22

 

测试代码修改为原子类

package constxiong.interview;
 
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
 
/**
 * JDK 原子类测试
 * @author ConstXiong
 * @date 2019-06-11 11:22:01
 */
public class TestAtomic {
 
//	private int count = 0;
//	
//	public int getAndIncrement() {
//		return count++;
//	}
	
	private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
	
	public int getAndIncrement() {
		return count.getAndIncrement();
	}
	
	public static void main(String[] args) {
		final TestAtomic test = new TestAtomic();
		for (int i = 0; i <3; i++) {
			new Thread(){
				@Override
				public void run() {
					for (int j = 0; j <10; j++) {
						try {
							Thread.sleep(100);
						} catch (InterruptedException e) {
							e.printStackTrace();
						}
						System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 获取递增值:" + test.getAndIncrement());
					}
				}
			}.start();
		}
	}
	
	
}

打印结果中,不包含重复值

Thread-0 获取递增值:1
Thread-2 获取递增值:2
Thread-1 获取递增值:0
Thread-0 获取递增值:3
Thread-1 获取递增值:4
Thread-2 获取递增值:5
Thread-0 获取递增值:6
Thread-1 获取递增值:7
Thread-2 获取递增值:8
Thread-0 获取递增值:9
Thread-2 获取递增值:10
Thread-1 获取递增值:11
Thread-0 获取递增值:12
Thread-1 获取递增值:13
Thread-2 获取递增值:14
Thread-0 获取递增值:15
Thread-1 获取递增值:16
Thread-2 获取递增值:17
Thread-0 获取递增值:18
Thread-1 获取递增值:19
Thread-2 获取递增值:20
Thread-0 获取递增值:21
Thread-2 获取递增值:23
Thread-1 获取递增值:22
Thread-0 获取递增值:24
Thread-1 获取递增值:25
Thread-2 获取递增值:26
Thread-0 获取递增值:27
Thread-2 获取递增值:28
Thread-1 获取递增值:29

 

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