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重学多线程(六)—— 原子操作类
阅读量:4223 次
发布时间:2019-05-26

本文共 1253 字,大约阅读时间需要 4 分钟。

前言

对于i++这种线程不安全的操作,我们一般使用synchronized关键字来解决此类问题,JDK1.5开始提供了Atomic包,这个包中的原子操作类提供了一种快速高效同时又线程安全的更新变量的方式。

基本类型

在JDK1.6中,Atomic包里一共有12个类,具体如下图所示:

这里写图片描述

这些原子操作类按照类型可以分为:

  • 原子更新基本类型
  • 原子更新数组
  • 原子更新引用
  • 原子更新字段

原子更新基本类型

Atomic包提供了以下三个类用于通过原子的方式更新基本类型:

  • AtomicBoolean:原子更新布尔类型
  • AtomicInteger:原子更新整型
  • AtomicLong:原子更新长整型

这里写图片描述

从图中可以看到,这三个类提供的方法基本一样,而且从方法名称上就大概能知道方法的作用,主要是基于当前数值的一些操作。

深入代码发现,其实都是通过Unsafe类提供的三种CAS方法实现的,具体内容可参加。

原子更新数组

Atomic包提供了以下三个类通过原子的方式更新数组里的某个元素:

  • AtomicIntegerArray:原子更新整型数组里的元素
  • AtomicLongArray:原子更新长整型数组里的元素
  • AtomicReferenceArray:原子更新引用类型数组里的元素

这里写图片描述

仔细观察,我们发现原子更新数组的成员方法跟原子更新基本类型的同名方法相比,多了一个参数,而此参数正是数组的索引信息,也就是说通过此参数定位数组元素,然后完成原子操作。

原子更新数组类需要注意的是,数组value通过构造方法传递进去,然后原子更新数组类会将当前数组复制一份,所以当原子更新数组对内部的数组元素进行修改时,不会影响到传入的数组。

原子更新引用

当需要原子地更新多个变量,就需要使用这个原子更新引用类型提供的类。Atomic包提供了以下三个类:

  • AtomicReference:原子更新引用类型
  • AtomicReferenceFieldUpdater:原子更新引用类型里的字段
  • AtomicMarkableReference:原子更新带有标记位的引用类型

这里写图片描述

原子更新字段

如果我们只需要某个类里的某个字段,那么就需要使用原子更新字段类,Atomic包提供了以下三个类:

  • AtomicIntegerFieldUpdater:原子更新整型的字段的更新器
  • AtomicLongFieldUpdater:原子更新长整型字段的更新器
  • AtomicStampedReference:原子更新带有版本号的引用类型

原子更新字段类都是抽象类,每次使用都时候必须使用静态方法newUpdater创建一个更新器。原子更新类的字段的必须使用public volatile修饰符。

这里写图片描述

JDK1.8改动

在JDK1.8中又有所扩展,新加入四种原子操作类,具体如下图:

这里写图片描述

总结

本文简单介绍了Atomic包中的原子操作类,总的来说,主要还是通过Unsafe类的CAS方式实现,更多关于Unsafe的信息,读者可以自己去搜寻,希望能帮助读者对于原子操作有更深的认识。

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