央企 网站建设 公司,渭南做网站哪家好,苏州房产网,百度站长工具网站认证Java SDK 并发包里提供了丰富的原子类#xff0c;我们可以将其分为五个类别#xff0c;这五个类别提供的方法基本上是相似的#xff0c;并且每个类别都有若干原子类。
对基本数据类型的变量值进行原子更新#xff1b;对对象变量的指向进行原子更新#xff1b;对数组里面的…Java SDK 并发包里提供了丰富的原子类我们可以将其分为五个类别这五个类别提供的方法基本上是相似的并且每个类别都有若干原子类。
对基本数据类型的变量值进行原子更新对对象变量的指向进行原子更新对数组里面的的元素进行原子更新原子化的对象属性更新器原子化的累加器。 基本数据类型
AtomicBoolean、AtomicLong、AtomicInteger 这三个类提供了一些对基本数据类型的变量值进行原子更新的方法。
这些类提供的方法是相似的主要有以 AtomicLong 为例
// 原子化的 i
long getAndIncrement()
// 原子化的 i--
long getAndDecrement()// 原子化的 i
long incrementAndGet()
// 原子化的 --i
long decrementAndGet()// 原子化的 idelta返回值为前的i值
long getAndAdd(long delta)
// 原子化的 idelta返回值为后的i值
long addAndGet(delta)// CAS操作。如果写回成功返回true否则返回false
boolean compareAndSet(long expect, long update)// 以下四个方法新值可以通过传入函数式接口(func函数)来计算
long getAndUpdate(LongUnaryOperator updateFunction)
long updateAndGet(LongUnaryOperator updateFunction)
long getAndAccumulate(long x, LongBinaryOperator accumulatorFunction)
long accumulateAndGet(long x, LongBinaryOperator accumulatorFunction)// 演示 getAndUpdate() 方法的使用
public static void main(String[] args) {AtomicLong atomicLong new AtomicLong(0);long result atomicLong.getAndUpdate(new LongUnaryOperator() {Overridepublic long applyAsLong(long operand) {return operand 1;}});
}对象引用类型
AtomicReference、AtomicStampedReference、AtomicMarkableReference 这三个类提供了一些对对象变量的指向进行原子更新的方法。如果需要对对象的属性进行原子更像那么可以使用原子化的对象属性更新器。
public class ClassName {AtomicReferenceEmployee employeeAR new AtomicReference(new Employee(小明));public void methodName() {Employee oldVal employeeAR.get();Employee newVal new Employee(oldVal.getName());employeeAR.compareAndSet(oldVal, newVal);}
}对象引用的原子化更新需要重点关注 ABA 问题。当一个线程在进行 CAS 操作时另一个线程可能会在此期间修改了同一个共享变量的值然后又将其改回原来的值。这种情况下CAS 操作就无法检测到共享变量值的变化从而导致 ABA 问题。如果我们仅仅在写回数据前判断数值是 A可能导致不合理的写回操作。AtomicStampedReference 和 AtomicMarkableReference 这两个原子类可以解决 ABA 问题。
AtomicStampedReference 通过为对象引用建立类似版本号stamp的方式来解决 ABA 问题。AtomicStampedReference 实现的 CAS 方法增加了版本号参数AtomicMarkableReference 的实现机制则更简单将版本号简化成了一个 Boolean 值
boolean compareAndSet(V expectedReference, V newReference, int expectedStamp, int newStamp)boolean compareAndSet(V expectedReference, V newReference,boolean expectedMark, boolean newMark)数组
AtomicIntegerArray、AtomicLongArray、AtomicReferenceArray 这三个类提供了一些对数组里面的的元素进行原子更新的方法。
public class ClassName {AtomicLongArray atomicLongArray new AtomicLongArray(new long[]{0, 1});public void methodName() {int index 0;long oldVal atomicLongArray.get(index);long newVal oldVal 1;atomicLongArray.compareAndSet(index, oldVal, newVal);}
}原子化的对象属性更新器
原子化的对象属性更新器有AtomicIntegerFieldUpdater、AtomicLongFieldUpdater、AtomicReferenceFieldUpdater。
这三个类提供了一些对对象的属性进行原子更新的方法。这些方法是利用反射机制实现的。
public class ClassName {AtomicIntegerFieldUpdaterEmployee fieldUpdater AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(Employee.class, salary);Employee employee new Employee(小明, 1000);public void methodName() {int oldVal employee.getSalary();int newVal oldVal 1000;fieldUpdater.compareAndSet(employee, oldVal, newVal);}
}需要注意的是
对象属性的类型必须是基本数据类型不能是基本数据类型对应的包装类。如果对象属性的类型不是基本数据类型newUpdater() 方法会抛出 IllegalArgumentException 运行时异常。对象的属性必须是 volatile 类型的只有这样才能保证可见性。如果对象的属性不是 volatile 类型的newUpdater() 方法会抛出 IllegalArgumentException 运行时异常。
// AtomicIntegerFieldUpdater 类中的代码
if (field.getType() ! int.class) {throw new IllegalArgumentException(Must be integer type);
}if (!Modifier.isVolatile(modifiers)) {throw new IllegalArgumentException(Must be volatile type);
}原子化的累加器
原子化的累加器有LongAdder、DoubleAdder、LongAccumulator、DoubleAccumulator。这四个类仅仅用来在多线程环境下执行累加操作。
相比原子化的基本数据类型原子化的累加器的速度更快但是它原子化的累加器不支持 compareAndSet() 方法。如果仅仅需要累加操作使用原子化的累加器性能会更好。
原子化的累加器的本质是空间换时间。 LongAdder 的使用示例如下所示
public static void main(String[] args) {LongAdder adder new LongAdder();// 初始化adder.add(1);// 累加for (int i 0; i 100; i) {adder.increment();}long sum adder.sum();
}LongAccumulator 与 LongAdder 类似但 LongAccumulator 提供了更加灵活的累加操作可以自定义累加函数。
使用示例如下所示。在使用示例中我们创建了一个 LongAccumulator 对象初始值为1累加函数为 (x, y) - x * y即每次累加都将之前的结果与新的值相乘。然后我们累加了三个数值最后输出累加结果。由于累加函数是(x, y) - x * y所以最终的累加结果为1 * 5 * 10 * 20 1000。
public static void main(String[] args) {LongAccumulator accumulator new LongAccumulator(new LongBinaryOperator() {Overridepublic long applyAsLong(long left, long right) {return left * right;}}, 1);// 初始值为1累加函数为(x, y) - x * yaccumulator.accumulate(5);accumulator.accumulate(10);accumulator.accumulate(20);// 累加结果为 1 * 5 * 10 * 20 1000long result accumulator.get();
}参考资料
21 | 原子类无锁工具类的典范 (geekbang.org)
