java笔记java中的AtomicInteger原子操作类

Posted 2021-07-29 棉花糖灬

1. 自增操作的原子性

java中的i++或i=i+1语句都不是原子性的，即是在执行过程中是可以被打断的，这是因为这一语句对应着三步操作：

• 取当前变量 i 的值
• 将变量 i 的值做加一操作
• 将变量 i 的值写回内存

所以在以下代码中，如果有10个多线程分别对同一个变量执行1000次自增操作，则变量最终的值将不会是10*1000=10000，而是一个小于10000的数。这是因为，加入当前 num =10，有两个线程同时取到了 num 的值为10，但是都还没执行自增操作，现在两个线程分别进行自增操作并写回内存，那么虽然有两个线程对 num 进行了自增操作，而 num 的值却是11。而究其本质原因是 num 的自增不满足原子性导致的。

package ecnu.cn;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class MyTest {

    private static int num = 0;

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        System.out.println(Thread.activeCount());
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Thread thread = new Thread("Thread" + i) {
                @Override
                public void run() {
                    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                        num++;
                    }
                }
            };
            thread.start();
        }
        while (Thread.activeCount()>1){
            Thread.yield();
        }
        System.out.println("num: " + num);
    }
}

2. 多线程中的AtomicInteger

此时就可以使用AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicLong、AtomicReference等类型的变量来保证变量的自增操作是原子性的。以下的代码的输出结果永远是10*1000=10000。

package ecnu.cn;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class MyTest {

    public static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        System.out.println(Thread.activeCount());
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            Thread thread = new Thread("Thread" + i) {
                @Override
                public void run() {
                    for (int i = 0; i < 1000; i++) {
                        count.incrementAndGet();
                    }
                }
            };
            thread.start();
        }
        while (Thread.activeCount()>2){
            Thread.yield();
        }
        System.out.println("count: " + count.get());
    }
}

代码中有段

while (Thread.activeCount()>2){
	Thread.yield();
}

其主要作用是等待子线程全部执行完毕，如果去掉这三行，输出的结果可能是0或者其他数。这是因为主线程和子线程同时执行，而主线程的输出语句在子线程还没有全部执行完之前就执行了，所以导致对应的值并不是最终的操作结果。

而至于为什么是>2，具体原因我也不是太清楚，这个值是根据程序第10行的输出的结果而确定的，我看网上有些地方写的是>1，可能每个人的环境不太一样吧。

3. AtomicInteger的常用方法

• get()：获取当前值
• incrementAndGet()：自增，再获取值。其作用和getAndIncrement()类似
• decrementAndGet()：自减，再获取值。其作用和getAndDecrement()类似
• addAndGet(num)：增加一个指定的值，再获取值。其作用和getAndAdd()类似
• set(num)：设置为指定的值
• compareAndSet(expect,update)：如果当前值为期望值，则设为更新后的值，并返回true。反之，保持原值，并返回false