并发之无锁技术归纳
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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了并发之无锁技术归纳相关的知识，希望对你有一定的参考价值。
并发之AtomicBoolean/AtomicBooleanArray/AtomicBooleanUpdateFeild
1 和前面的AtomicInteger很相似或者原理基本一致的；原理就是使用了CAS算法实行循环重试的方式来保证一组操作是原子性的操作；
2 同样的也是一个无锁技术的应用；
3 在源码内部，使用1表示true,使用0表示false;
同样的boolean类型的变量在并发情况下也是不安全的，因此使用了AtomicBoolean来保障原子性的操作；
AtomicReference案例：
和AtomicInteger、AtomicLong原大同小异；只是AtomicLong而言，32位的数分为高16位和低16位分别并行计算；
AtomicReference是一种模板类，可以用来封装任何类型的数据；
public class AtomicReference<V> implements java.io.Serializable
package automic;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;
public class AtomicRefrenceTest {
public final static AtomicReference<String> atomicString = new AtomicReference<String>("gosaint");
/**
* 创建了10个线程，同时去修改atomicString的值，但是在并发状态下只有一个可以修改成功！
* @param args
*/
public static void main(String[] args) {
// 开启10个线程
for (int i = 0; i < 10; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
try {
Thread.sleep(Math.abs((int) Math.random() * 100));
} catch (Exception e) {
e.printStackTrace();
}
if (atomicString.compareAndSet("gosaint", "mrc")) {
System.out.println(Thread.currentThread().getId() + "Change value");
} else {
System.out.println(Thread.currentThread().getId() + "Failed");
}
}
}).start();
}
}
}
看运行结果：只有一个线程对值进行了修改；
10Change value
9Failed
11Failed
13Failed
14Failed
15Failed
12Failed
16Failed
18Failed
17Failed
CAS的缺点：
其实这个之前说过，为了深刻理解，这里再说明一下；比如在内存的初始值是3；现在存在两个线程去修改这个值；根据JVM内存模型；每一个线程都存在这个变量的副本；假设线程1去修改这个值；发现内存中的这个值是3；想要修改为4；但是此时线程2也去修改了内存的值；并且鲜牛该为2，再修改为3，此时线程1发现还是内存还是3，进行了修改；我们看到，虽然对于线程1来说，修改完成了，但是内存中的3确是经过修改2修改过的，这个值得状态已经发生了变化；如果我们对于某个值的状态很关注并且这个状态很重要；那么这个漏洞必须要避免；这也就是传说中的“ABA”问题；在JAVA中，通常是对内存中值得每一次修改添加一个时间戳作为版本号，再比较值的时候同样的时间戳的版本号也要比较；
在AtomicStampedReference类中，存在一个内部类Pair来封装值和时间戳；
private static class Pair<T> {
final T reference;
final int stamp;
private Pair(T reference, int stamp) {
this.reference = reference;
this.stamp = stamp;
}
static <T> Pair<T> of(T reference, int stamp) {
return new Pair<T>(reference, stamp);
}
}
public boolean compareAndSet(V expectedReference,
V newReference,
int expectedStamp,
int newStamp) {
Pair<V> current = pair;
return
expectedReference == current.reference &&
expectedStamp == current.stamp &&
((newReference == current.reference &&
newStamp == current.stamp) ||
casPair(current, Pair.of(newReference, newStamp)));
}
上面的源码在比较值得时候时间戳的信息同样的也进行比较；
package automic;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;
public class AtomicTest {
/**
* AtomicStampedReference(V initialRef, int initialStamp)
* 创建具有给定初始值的新 AtomicStampedReference。
* @param args
*/
//创建AtomicStampedReference,用户的账户是19，版本号是0
static AtomicStampedReference<Integer> asr=new AtomicStampedReference<Integer>(19,0);
public static void main(String[] args) {
//创建3个线程给用户充话费
for(int i=0;i<3;i++){
final int expectedStamp = asr.getStamp();//获取时间戳
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while(true){
while(true){
//获取值
Integer expectedReference = asr.getReference();
/**
* 小于20元话费，那么充值20
*/
if(expectedReference<20){
if(asr.compareAndSet(expectedReference, expectedReference+20, expectedStamp, expectedStamp+1)){
System.out.println("充值成功,余额为:"+asr.getReference());
break;
}
}else{
break;
}
}
}
}
}).start();
}
//启动100个线程消费
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for(int i=0;i<100;i++){
while(true){
int stamp = asr.getStamp();
Integer reference = asr.getReference();
if(reference>10){
if(asr.compareAndSet(reference, reference-10, stamp, stamp+1)){
System.out.println("消费10元，余额:"+ asr.getReference());
break;
}
}else{
break;
}
}
try{
Thread.sleep(100);
}catch(Exception e){
}
}
}
}).start();
}
}
解释下代码，有3个线程在给用户充值，当用户余额少于20时，就给用户充值20元。有100个线程在消费，每次消费10元。用户初始有9元，当使用AtomicStampedReference来实现时，只会给用户充值一次，因为每次操作使得时间戳+1。运行结果：
充值成功,余额为:39
消费10元，余额:29
消费10元，余额:19
消费10元，余额:9
代码修改：修改为AtomicReference类
package automic;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference;
public class AtomicTest2 {
/**
* AtomicStampedReference(V initialRef, int initialStamp)
* 创建具有给定初始值的新 AtomicStampedReference。
* @param args
*/
//创建AtomicStampedReference,用户的账户是19，版本号是0
static AtomicReference<Integer> asr=new AtomicReference<Integer>(19);
public static void main(String[] args) {
//创建3个线程给用户充话费
for(int i=0;i<3;i++){
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
while(true){
while(true){
//获取值
Integer expectedReference = asr.get();
/**
* 小于20元话费，那么充值20
*/
if(expectedReference<20){
if(asr.compareAndSet(expectedReference, expectedReference+20)){
System.out.println("充值成功,余额为:"+asr.get());
break;
}
}else{
break;
}
}
}
}
}).start();
}
//启动100个线程消费
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for(int i=0;i<100;i++){
while(true){
Integer reference = asr.get();
if(reference>10){
if(asr.compareAndSet(reference, reference-10)){
System.out.println("消费10元，余额:"+ asr.get());
break;
}
}else{
break;
}
}
try{
Thread.sleep(100);
}catch(Exception e){
}
}
}
}).start();
}
}
运行结果：出现了多次充值的现象：
充值成功,余额为:39
消费10元，余额:29
消费10元，余额:19
充值成功,余额为:39
消费10元，余额:29
消费10元，余额:19
充值成功,余额为:39
消费10元，余额:29
充值成功,余额为:39
消费10元，余额:39
消费10元，余额:29
充值成功,余额为:39
消费10元，余额:39
以上是关于并发之无锁技术归纳的主要内容，如果未能解决你的问题，请参考以下文章