Java高并发程序设计--无锁

Posted 2020-12-28 蒋曾的博客

锁是一种悲观策略，总是觉得会出问题，所以小心翼翼地操作。

无锁是一种乐观策略，总是假设不会出现问题，如果出现问题，那就重新操作。无锁一般使用CAS作为策略。

 

比较交换CAS：

CAS算法包括三个参数：需要更新的变量，预期值，更新值。只有当需要更新的值等于预期值时，说明其他线程没有对它进行操作，使需要更新值等于更新值。

 

在java.util.concurrent.atomic中，实现了很多无锁的类型：

用AtomicInteger写个小例子：

public class demo implements Runnable{
    static AtomicInteger ai=new AtomicInteger();
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        ExecutorService es=Executors.newFixedThreadPool(10);
        for(int i=0;i<10;i++)
        {
            es.submit(new demo());
        }
        Thread.sleep(1000);
        System.out.println(ai);
    }
    public void run() {
        for(int i=0;i<100;i++)
        {
            ai.incrementAndGet();
        }
    }
}

没有加锁的情况下，输出结果为1000，AtomicXX的操作都是具有原子性的，具体方法可以自己看API。

我们接下来看一下incrementAndGet()方法：

public final int incrementAndGet() {
        for (;;) {
            int current = get();
            int next = current + 1;
            if (compareAndSet(current, next))
                return next;
        }
    }

如上面对CAS算法的描述一样，不断尝试直到成功，进入compareAndSet()：

public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {
    return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
    }

调用了unsafe类的compareAndSwapInt，只需要知道他的大概意思就行，通过字段偏移量找到位置，通过期望值与待更新值的对比决定要不要更新。