56 说一下 atomic 的原理？

Posted 2021-02-19 ynzj123

说一下 atomic 的原理？

答：

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，所以需要慎用。
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原文链接： https://www.cnblogs.com/ConstXiong/p/12020540.html
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未使用原子类，测试代码

package constxiong.interview;
 
/**
 * 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();
        }
    }   
}

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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