基础 | 并发编程 - [原子类]

§1 总览

原子类大多在包 java.util.concurrent.atomic 下

通用 api

• get()
  获取
• getAndSet()
  获取并赋予新值，相当于 i=x
• getAndIncrement()
  获取并自增，相当于 i++
• getAndDecrement()
  获取并自减，相当于 i--
• getAndAdd()
  获取并在原值基础上 + 差值，相当于 i+=x
• compareAndSet()
  比较，如果相等就赋予新值

§2 基本类型原子类

基础数据类型原子类

• AtomicBoolean，相当于 boolean
• AtomicInteger，相当于 int
• AtomicLong，相当于 long

示例

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(10);
atomicInteger.getAndIncrement();//相当于 i++
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§3 数组类型原子类

数组数据类型原子类
类似 基础数据类型原子类

• AtomicBooleanArray，相当于 boolean[]
• AtomicIntegerArray，相当于 int[]
• AtomicLongArray，相当于 long[]

§4 引用类型原子类

引用类型原子类

• AtomicReference
  相当于 Object
  常用于实现基于线程的自旋锁
  不能处理 ABA 问题
• AtomicStamptReference
  在 AtomicReference 增加了版本信息
  常用于实现基于线程的自旋锁
  可以处理 ABA 问题
• AtomicMarkableReference
  在 AtomicReference 增加了修改标记
  修改值前，应判断修改标记 isMarked()
  修改值时，应同步修改 修改标记 ，compareAndSet(old, new, oldMark, !oldMark)
  可以处理 ABA 问题，相对于 AtomicStamptReference 只关心是否被改过，而不关心更改次数

注意
引用类型原子类只能 CAS 引用本身，而不是引用内部的字段值

User user = new User();
AtomicReference<User> atomicUser = new AtomicReference<>();
atomicUser.set(user);
atomicUser.compareAndSet(user,new User());
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§4 属性修改原子类

• 用于对非线程安全的字段进行 线程安全 的修改
• 基于反射实现
• 被修改的字段必须被 public volatile 修饰

包含下面三个类

• AtomicIntegerFieldUpdater
• AtomicLongFieldUpdater
• AtomicReferenceFieldUpdater

AtomicIntegerFieldUpdater<User> updater = 
	AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(User.class,"age");

updater.getAndIncrement(user);
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§5 原子操作增强

• DoublAccumulator
• DoubleAdder
• LongAccumulator
• LongAdder

应用场景
适用于不要求实时精确，的基础数据累加

• 点赞计数器
• int[] 所有元素 ++

与 AtomicLong 比较

• 高并发场景下性能提高，减少 cas 消耗(大约一个数量级)
• 不能保证实时精准

LongAdder 和 LongAccumulator 的区别

LongAdder adder = new LongAdder();
adder.increment();
adder.increment();
System.out.println(adder.sum()); // 2

LongAccumulator accumulator = new LongAccumulator((x,y)->x+y,0);
accumulator.accumulate(1);
accumulator.accumulate(2);
System.out.println(accumulator.get()); // 3
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源码
详见 基础 | 并发编程 - [Striped64]

§6 原子操作底层类

• Number
• Striped64
  详见 基础 | 并发编程 - [Striped64]