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采用并发线程使用AtomicInteger类的那些事儿

AtomicInteger是一个提供原子操作的Integer类,通过线程安全的方式操作加减。

AtomicInteger提供原子操作来进行Integer的使用,因此十分适合高并发情况下的使用。

贴段源码意思意思:

public class AtomicInteger extends Number implements java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 6214790243416807050L;

    // setup to use Unsafe.compareAndSwapInt for updates
    private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
    private static final long valueOffset;

    static {
        try {
            valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
                (AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
        } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
    }

    private volatile int value;      

以上为AtomicInteger中的部分源码,在这里说下其中的value,这里value使用了volatile关键字,volatile在这里可以做到的作用是使得多个线程可以共享变量,但是问题在于使用volatile将使得VM优化失去作用,导致效率较低,所以要在必要的时候使用,因此AtomicInteger类不要随意使用,要在使用场景下使用。

顺带说下volatile关键字很重要的两个特性:

1、保证变量在线程间可见,对volatile变量所有的写操作都能立即反应到其他线程中,换句话说,volatile变量在各个线程中是一致的(得益于java内存模型—"先行发生原则");

2、禁止指令的重排序优化;

public class AtomicTest {

    static long randomTime() {
        return (long) (Math.random() * 1000);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 阻塞队列,能容纳100个文件
        final BlockingQueue<File> queue = new LinkedBlockingQueue<File>(100);
        // 线程池
        final ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(5);
        final File root = new File("D:\\test"); //文件位置
        // 完成标志
        final File exitFile = new File(""); 
        // 原子整型,读个数
        // AtomicInteger可以在并发情况下达到原子化更新,避免使用了synchronized,而且性能非常高。
        final AtomicInteger rc = new AtomicInteger();
        // 原子整型,写个数
        final AtomicInteger wc = new AtomicInteger();
        // 读线程
        Runnable read = new Runnable() {
            public void run() {
                scanFile(root);
                scanFile(exitFile);
            }

            public void scanFile(File file) {
                if (file.isDirectory()) {
                    File[] files = file.listFiles(new FileFilter() {
                        public boolean accept(File pathname) {
                            return pathname.isDirectory() || pathname.getPath().endsWith(".iso");
                        }
                    });
                    for (File one : files)
                        scanFile(one);
                } else {
                    try {
                        // 原子整型的incrementAndGet方法,以原子方式将当前值加 1,返回更新的值
                        int index = rc.incrementAndGet();
                        System.out.println("Read0: " + index + " " + file.getPath());
                        // 添加到阻塞队列中
                        queue.put(file);
                    } catch (InterruptedException e) {

                    }
                }
            }
        };
        // submit方法提交一个 Runnable 任务用于执行,并返回一个表示该任务的 Future。
        exec.submit(read);

        // 四个写线程
        for (int index = 0; index < 4; index++) {
            final int num = index;
            Runnable write = new Runnable() {
                String threadName = "Write" + num;

                public void run() {
                    while (true) {
                        try {
                            Thread.sleep(randomTime());
                            // 原子整型的incrementAndGet方法,以原子方式将当前值加 1,返回更新的值
                            int index = wc.incrementAndGet();
                            // 获取并移除此队列的头部,在元素变得可用之前一直等待(如果有必要)。
                            File file = queue.take();
                            // 队列已经无对象
                            if (file == exitFile) {
                                // 再次添加"标志",以让其他线程正常退出
                                queue.put(exitFile);
                                break;
                            }
                            System.out.println(threadName + ": " + index + " " + file.getPath());
                        } catch (InterruptedException e) {
                        }
                    }
                }

            };
            exec.submit(write);
        }
        exec.shutdown();
    }

}