廖雪峰Java11多线程编程-3高级concurrent包-5Atomic

Posted 2022-01-07 csj2018

Atomic

java.util.concurrent.atomic提供了一组原子类型操作：
如AtomicInteger提供了

• int addAndGet(int delta)
• int incrementAndGet()
• int get()
• int compareAndGet()
  Atomic类可以实现：
• 无锁（lock-free）实现的线程安全（thread-safe）访问
  原理：CAS（Compare and Set）如果AtomicInteger实例的值是prev，就替换为next，返回true；否则，返回false

public int add1AndGet(AtomicInteger var)
    int prev, next;
    do
            //prev设置为var的值
            prev = var.get();
            next = prev + 1;
    while ( ! var.compareAndSet(prev, next)); //如果var的值是prev，就替换为next，返回true，终止循环；如果var的值不是prev，就什么也不做，返回false，继续循环
    //通过compareAndSet就保证了，在do while循环中，即使其他的线程在prev = var.get()后修改了var的值，最终结果也一定是正确的。
    return prev;

通常不需要直接使用do...while..来调用compileAndGet，而是用incrementAndGet()这种封装的方法

    AtomicLong var = new AtomicLong(0);
    public long getNextId() //多线程安全的id序列生成器
            return var.incrementAndGet();
    

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

class Counter
    private AtomicInteger value = new AtomicInteger();
    public int add(int m)
        return this.value.addAndGet(m);
    
    public int dec(int m)
        return this.value.addAndGet(-m);
    
    public int get()
        return this.value.get();
    

public class Main
    final static int LOOP = 100;
    public static  void main(String[] args) throws InterruptedException
        Counter counter = new Counter();
        Thread t1 = new Thread()
            public void run()
                for(int i=0;i<LOOP;i++) 
                    counter.add(1);
                
            
        ;
        Thread t2 = new Thread()
            public void run()
                for(int i=0;i<LOOP;i++)
                    counter.dec(1);
                
            
        ;
        t1.start();
        t2.start();
        t1.join();
        t2.join();
        System.out.println(counter.get());
        System.out.println("END");
    

总结：

使用java.util.atomic提供的原子操作可以简化多线程编程

• AtomicInteger/AtomicLong/AtomicArray
• 原子操作实现了无锁的线程安全
• 适用于计数器、累加器