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[Java教程]第十一章 AtomicInteger源码解析


1、原子类

  • 可以实现一些原子操作
  • 基于CAS

下面就以AtomicInteger为例。

 

2、AtomicInteger

在没有AtomicInteger之前,对于一个Integer的线程安全操作,是需要使用同步锁来实现的,当然现在也可以通过ReentrantLock来实现,但是最好最方便的实现方式是采用AtomicInteger。

具体示例:

package com.collection.test;import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;/** * 原子类的测试 */public class AtomicTest {  private static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger();    //获取当前值  public static void getCurrentValue(){    System.out.println(atomicInteger.get());//-->0  }    //设置value值  public static void setValue(){    atomicInteger.set(12);//直接用12覆盖旧值    System.out.println(atomicInteger.get());//-->12  }    //根据方法名称getAndSet就知道先get,则最后返回的就是旧值,如果get在后,就是返回新值  public static void getAndSet(){    System.out.println(atomicInteger.getAndSet(15));//-->12  }    public static void getAndIncrement(){    System.out.println(atomicInteger.getAndIncrement());//-->15  }    public static void getAndDecrement(){    System.out.println(atomicInteger.getAndDecrement());//-->16  }    public static void getAndAdd(){    System.out.println(atomicInteger.getAndAdd(10));//-->15  }    public static void incrementAndGet(){    System.out.println(atomicInteger.incrementAndGet());//-->26  }    public static void decrementAndGet(){    System.out.println(atomicInteger.decrementAndGet());//-->25  }    public static void addAndGet(){    System.out.println(atomicInteger.addAndGet(20));//-->45  }    public static void main(String[] args) {    AtomicTest test = new AtomicTest();    test.getCurrentValue();    test.setValue();    //返回旧值系列    test.getAndSet();    test.getAndIncrement();    test.getAndDecrement();    test.getAndAdd();    //返回新值系列    test.incrementAndGet();    test.decrementAndGet();    test.addAndGet();      }}

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源代码:

  private volatile int value;// 初始化值  /**   * 创建一个AtomicInteger,初始值value为initialValue   */  public AtomicInteger(int initialValue) {    value = initialValue;  }  /**   * 创建一个AtomicInteger,初始值value为0   */  public AtomicInteger() {  }  /**   * 返回value   */  public final int get() {    return value;  }  /**   * 为value设值(基于value),而其他操作是基于旧值<--get()   */  public final void set(int newValue) {    value = newValue;  }  public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {    return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);  }    /**   * 基于CAS为旧值设定新值,采用无限循环,直到设置成功为止   *   * @return 返回旧值   */  public final int getAndSet(int newValue) {    for (;;) {      int current = get();// 获取当前值(旧值)      if (compareAndSet(current, newValue))// CAS新值替代旧值        return current;// 返回旧值    }  }  /**   * 当前值+1,采用无限循环,直到+1成功为止   * @return the previous value 返回旧值   */  public final int getAndIncrement() {    for (;;) {      int current = get();//获取当前值      int next = current + 1;//当前值+1      if (compareAndSet(current, next))//基于CAS赋值        return current;    }  }  /**   * 当前值-1,采用无限循环,直到-1成功为止   * @return the previous value 返回旧值   */  public final int getAndDecrement() {    for (;;) {      int current = get();      int next = current - 1;      if (compareAndSet(current, next))        return current;    }  }  /**   * 当前值+delta,采用无限循环,直到+delta成功为止   * @return the previous value 返回旧值   */  public final int getAndAdd(int delta) {    for (;;) {      int current = get();      int next = current + delta;      if (compareAndSet(current, next))        return current;    }  }  /**   * 当前值+1, 采用无限循环,直到+1成功为止   * @return the updated value 返回新值   */  public final int incrementAndGet() {    for (;;) {      int current = get();      int next = current + 1;      if (compareAndSet(current, next))        return next;//返回新值    }  }  /**   * 当前值-1, 采用无限循环,直到-1成功为止   * @return the updated value 返回新值   */  public final int decrementAndGet() {    for (;;) {      int current = get();      int next = current - 1;      if (compareAndSet(current, next))        return next;//返回新值    }  }  /**   * 当前值+delta,采用无限循环,直到+delta成功为止    * @return the updated value 返回新值   */  public final int addAndGet(int delta) {    for (;;) {      int current = get();      int next = current + delta;      if (compareAndSet(current, next))        return next;//返回新值    }  }  /**   * 获取当前值   */  public int intValue() {    return get();  }

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说明:使用与源代码都简单到爆了!自己看看注释。

注意:

  • value是volatile的,关于volatile的相关内容见《附2 volatile》,具体链接:http://www.cnblogs.com/java-zhao/p/5125698.html
  • 单步操作:例如set()是直接对value进行操作的,不需要CAS,因为单步操作就是原子操作。
  • 多步操作:例如getAndSet(int newValue)是两步操作-->先获取值,在设置值,所以需要原子化,这里采用CAS实现。
  • 对于方法是返回旧值还是新值,直接看方法是以get开头(返回旧值)还是get结尾(返回新值)就好
  • CAS:比较CPU内存上的值是不是当前值current,如果是就换成新值update,如果不是,说明获取值之后到设置值之前,该值已经被别人先一步设置过了,此时如果自己再设置值的话,需要在别人修改后的值的基础上去操作,否则就会覆盖别人的修改,所以这个时候会直接返回false,再进行无限循环,重新获取当前值,然后再基于CAS进行加减操作。
  • 如果还是不懂CAS,类比数据库的乐观锁