java從jdk1.5開始提供了java.util.concurrent.atomic包,友善程式員在多線程環境下,無鎖的進行原子操作。原子變量的底層使用了處理器提供的原子指令,但是不同的cpu架構可能提供的原子指令不一樣,也有可能需要某種形式的内部鎖,是以該方法不能絕對保證線程不被阻塞。
在atomic包裡一共有12個類,四種原子更新方式,分别是原子更新基本類型,原子更新數組,原子更新引用和原子更新字段。atomic包裡的類基本都是使用unsafe實作的包裝類。
用于通過原子的方式更新基本類型,atomic包提供了以下三個類:
atomicboolean:原子更新布爾類型。
atomicinteger:原子更新整型。
atomiclong:原子更新長整型。
atomicinteger的常用方法如下:
int addandget(int delta) :以原子方式将輸入的數值與執行個體中的值(atomicinteger裡的value)相加,并傳回結果
boolean compareandset(int expect, int update) :如果輸入的數值等于預期值,則以原子方式将該值設定為輸入的值。
int getandincrement():以原子方式将目前值加1,注意:這裡傳回的是自增前的值。
int getandset(int newvalue):以原子方式設定為newvalue的值,并傳回舊值。
atomicinteger例子代碼如下:
<code>01</code>
<code>import</code> <code>java.util.concurrent.atomic.atomicinteger;</code>
<code>02</code>
<code>03</code>
<code>public</code> <code>class</code> <code>atomicintegertest {</code>
<code>04</code>
<code>05</code>
<code> </code><code>static</code> <code>atomicinteger ai = </code><code>new</code> <code>atomicinteger(</code><code>1</code><code>);</code>
<code>06</code>
<code>07</code>
<code> </code><code>public</code> <code>static</code> <code>void</code> <code>main(string[] args) {</code>
<code>08</code>
<code> </code><code>system.out.println(ai.getandincrement());</code>
<code>09</code>
<code> </code><code>system.out.println(ai.get());</code>
<code>10</code>
<code> </code><code>}</code>
<code>11</code>
<code>12</code>
<code>}</code>
輸出
通過原子的方式更新數組裡的某個元素,atomic包提供了以下三個類:
atomicintegerarray:原子更新整型數組裡的元素。
atomiclongarray:原子更新長整型數組裡的元素。
atomicreferencearray:原子更新引用類型數組裡的元素。
atomicintegerarray類主要是提供原子的方式更新數組裡的整型,其常用方法如下
int addandget(int i, int delta):以原子方式将輸入值與數組中索引i的元素相加。
boolean compareandset(int i, int expect, int update):如果目前值等于預期值,則以原子方式将數組位置i的元素設定成update值。
執行個體代碼如下:
<code>public</code> <code>class</code> <code>atomicintegerarraytest {</code>
<code> </code><code>static</code> <code>int</code><code>[] value = </code><code>new</code> <code>int</code><code>[] { </code><code>1</code><code>, </code><code>2</code> <code>};</code>
<code> </code><code>static</code> <code>atomicintegerarray ai = </code><code>new</code> <code>atomicintegerarray(value);</code>
<code> </code><code>ai.getandset(</code><code>0</code><code>, </code><code>3</code><code>);</code>
<code> </code><code>system.out.println(ai.get(</code><code>0</code><code>));</code>
<code> </code><code>system.out.println(value[</code><code>0</code><code>]);</code>
<code>13</code>
atomicintegerarray類需要注意的是,數組value通過構造方法傳遞進去,然後atomicintegerarray會将目前數組複制一份,是以當atomicintegerarray對内部的數組元素進行修改時,不會影響到傳入的數組。
原子更新基本類型的atomicinteger,隻能更新一個變量,如果要原子的更新多個變量,就需要使用這個原子更新引用類型提供的類。atomic包提供了以下三個類:
atomicreference:原子更新引用類型。
atomicreferencefieldupdater:原子更新引用類型裡的字段。
atomicmarkablereference:原子更新帶有标記位的引用類型。可以原子的更新一個布爾類型的标記位和引用類型。構造方法是atomicmarkablereference(v initialref, boolean initialmark)
atomicreference的使用例子代碼如下:
<code>public</code> <code>class</code> <code>atomicreferencetest {</code>
<code> </code><code>public</code> <code>static</code> <code>atomicreference<user> atomicuserref = </code><code>new</code> <code>atomicreference</user><user>();</code>
<code> </code><code>user user = </code><code>new</code> <code>user(</code><code>"conan"</code><code>, </code><code>15</code><code>);</code>
<code> </code><code>atomicuserref.set(user);</code>
<code> </code><code>user updateuser = </code><code>new</code> <code>user(</code><code>"shinichi"</code><code>, </code><code>17</code><code>);</code>
<code> </code><code>atomicuserref.compareandset(user, updateuser);</code>
<code> </code><code>system.out.println(atomicuserref.get().getname());</code>
<code> </code><code>system.out.println(atomicuserref.get().getold());</code>
<code>14</code>
<code> </code><code>static</code> <code>class</code> <code>user {</code>
<code>15</code>
<code> </code><code>private</code> <code>string name;</code>
<code>16</code>
<code> </code><code>private</code> <code>int</code> <code>old;</code>
<code>17</code>
<code>18</code>
<code> </code><code>public</code> <code>user(string name, </code><code>int</code> <code>old) {</code>
<code>19</code>
<code> </code><code>this</code><code>.name = name;</code>
<code>20</code>
<code> </code><code>this</code><code>.old = old;</code>
<code>21</code>
<code> </code><code>}</code>
<code>22</code>
<code>23</code>
<code> </code><code>public</code> <code>string getname() {</code>
<code>24</code>
<code> </code><code>return</code> <code>name;</code>
<code>25</code>
<code>26</code>
<code>27</code>
<code> </code><code>public</code> <code>int</code> <code>getold() {</code>
<code>28</code>
<code> </code><code>return</code> <code>old;</code>
<code>29</code>
<code>30</code>
<code>31</code>
如果我們隻需要某個類裡的某個字段,那麼就需要使用原子更新字段類,atomic包提供了以下三個類:
atomicintegerfieldupdater:原子更新整型的字段的更新器。
atomiclongfieldupdater:原子更新長整型字段的更新器。
atomicstampedreference:原子更新帶有版本号的引用類型。該類将整數值與引用關聯起來,可用于原子的更資料和資料的版本号,可以解決使用cas進行原子更新時,可能出現的aba問題。
原子更新字段類都是抽象類,每次使用都時候必須使用靜态方法newupdater建立一個更新器。原子更新類的字段的必須使用public volatile修飾符。atomicintegerfieldupdater的例子代碼如下:
<code>public</code> <code>class</code> <code>atomicintegerfieldupdatertest {</code>
<code> </code><code>private</code> <code>static</code> <code>atomicintegerfieldupdater<user> a = atomicintegerfieldupdater</code>
<code> </code><code>.newupdater(user.</code><code>class</code><code>, </code><code>"old"</code><code>);</code>
<code> </code><code>user conan = </code><code>new</code> <code>user(</code><code>"conan"</code><code>, </code><code>10</code><code>);</code>
<code> </code><code>system.out.println(a.getandincrement(conan));</code>
<code> </code><code>system.out.println(a.get(conan));</code>
<code> </code><code>public</code> <code>static</code> <code>class</code> <code>user {</code>
<code> </code><code>public</code> <code>volatile</code> <code>int</code> <code>old;</code>
jdk1.6源碼
<a href="http://dlc.sun.com.edgesuite.net/jdk/jdk-api-localizations/jdk-api-zh-cn/publish/1.6.0/html/zh_cn/api/">jdk1.6api文檔</a>
<a href="http://www.docjar.com/html/api/sun/misc/unsafe.java.html">unsafe源碼</a>