Java中的13个原子操作类

　　java.util.concurrent.atomic包一共提供了13个类。属于4种类型的原子更新方式，分别是原子更新基本类型，原子更新数组，原子更新引用和原子更新属性。Atomic包里的类基本都是使用Unsafe实现的包装类。

　　

原则更新基本类型

　　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3个类提供的方法几乎一样，以AtomicInteger为例，常用方法如下：

　　　　int addAndGet(int delta)：以原子方式将输入的数值与实例中的值想加，并返回结果

　　　　boolean compareAndSet(int expect, int update)：若输入的数值等于预期值，则以原子方式将该值设置为输入的值

　　　　int getAndIncrement()：以原子方式将当前值加1，返回的是自增前的值

　　　　void lazySet(int newValue)：最终会设置成new Value，使用lazySet设置后，可能会导致其他线程在之后的一小段时间内还是可以读到旧的值

　　　　int getAndSet(int newValue)：以原子方式设置为newValue的值，并返回旧值

public final int getAndIncrement(){
  for(;;){
    int current = get();
    int next = current + 1;
    if(compareAndSet(current, next))
      return current;
  }
}

public final boolean compareAndSet(int expext, int update){
  return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
}

public interface Unsafe{

  public final native boolean compareAndSwapObject(Object o, long offset, Object expected, Object x);

  public final native boolean compareAndSwapInt(Object o, long offset, int expected, int x);

  public final native boolean compareAndSwapLong(Object o, long offset, long expectd, long x);

}

 

 

原子更新数组

　　AtomicIntegerArray：原子更新整形数组里的元素

　　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

　　

　　上述几个类提供的方法几乎一致，以AtomicIntegerArray为例：

　　　　int addAndGet(int i. int delta)：以原子方式将输入值与数组中索引i的元素想加

　　　　boolean compareAndSet(int i. int expect, int  update)：若当前值等于预期值，则以原子方式将数组位置i的元素设置成update值

 

原子更新引用类型

　　需要原子更新多个变量可以使用原子更新引用类型提供的类。

　　AtomicReferemce：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。可以原子更新一个布尔类型的标记位和引用类型。构造方式是AtomicMarkableReference(V initialRef, boolean initialMark)。

public class AtomicReferenceTest{
  public static AtomicReference<User> atomicUserRef = new AtomicReference<User>();
  
  public static void main(String args[]){
    User user = new User("conan", 15);
    atomicUserRef.set(user);
    User updateUser = new User("Shinichi", 17);
    atomicUserRef.compareAndSET(user, updateUser);
    System.out.println(atomicUserRef.get().getName()); // Shinichi
    System.out.println(atomicUserRef.get().getOld());  // 17
  }

  static class User{
    private String name;
    private int old;
    public User(String name, int old){
      this.name = name;
      this.old = old;
    }
    public String getName(){
      return name;
    }
    public int getOld(){
      return old;
    }
  }
}

 

原子更新字段类

　　若需要原子地更新某个类里面的某个字段时，就需要使用原子更新字段类。

　　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。该类将整数值与引用关联起来，可用于原子的更新数据和数据的版本号，可以解决使用CAS进行原子更新时可能出现的ABA问题

　　使用原子更新字段类需要两步：因为原子更新字段类都是抽象类，每次使用时必须使用静态方法newUpdater()创建一个更新器，并且需要设置想要跟新的类和属性。第二步更新类的字段(属性)必须使用public volatile修饰符。　　

　　以上3个类提供的方法几乎一样，所以以AtomicIntegerFieldUpdater为例

public class AtomicIntegerFieldUpdaterTest{
  private static AtomicIntegerFieldUpdater<User> a = AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(User.class. "old");

  public static void main(String[] args){
    User conan = new User("conan", 10);
    System.out.println(a.getAndIncrement(conan));  // 10
    System.out.println(a.get(conan));  // 11
  }

  static class User{
    private String name; public volatile int old; //一定要用public volatile修饰 public User(String name, int old){ this.name = name; this.old = old; } public String getName(){ return name; } public int getOld(){ return old; } }

}