AtomicInteger的并发处理

jdk5以后的java.util.concurrent.atomic包里，多了一批原子处理类。主要用于在高并发环境下的高效程序处理。

这里，咱们来看看AtomicInteger是如何使用非阻塞算法来实现并发控制的。

AtomicInteger的关键域只有一下3个：

 

Java代码  

1. // setup to use Unsafe.compareAndSwapInt for updates  
2. private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();  
3. private static final long valueOffset;  
4. private volatile int value;  

 这里， unsafe是java提供的得到对对象内存地址访问的类，注释已经清楚的写出了，它的做用就是在更新操做时提供“比较并替换”的做用。实际上就是AtomicInteger中的一个工具。

valueOffset是用来记录value自己在内存的便宜地址的，这个记录，也主要是为了在更新操做在内存中找到value的位置，方便比较。

注意：value是用来存储整数的时间变量，这里被声明为volatile，就是为了保证在更新操做时，当前线程能够拿到value最新的值（并发环境下，value可能已经被其余线程更新了）。

这里，咱们以自增的代码为例，能够看到这个并发控制的核心算法：

 

 J2SE 5.0提供了一组atomic class来处理更加复杂的状况。相对于只能处理单一的atomic操做，这些class可以让多个操做被atomic地对待，这样咱们也就有可能不须要同步就能实现同步机制所作到的一切。

      咱们能够用AtomicInteger,AtomicLong,AtomicBoolean和AtomicReference这四个class实现的四个基本的atomic类型来处理integer,long,boolean和对象。这些class都提供了两个构造器：默认的构造器的值为0，false,false或者null，另外一个构造器是以程序设计者所指定的值来初始化和建立变量。set()和get()这两个方法就提供了volatile变量所具备的的功能：可以atomic的设定与取得值，由于它们可以确保数据的读写是从主存储器上运行的。可是这些class还提供了更多的操做来适应volatile没法解决的状况。

      getAndSet()可以在返回初始值的时候atomic的设定变量成新值，彻底不须要任何的同步lock。compareAndSet()与weakCompareAndSet()是有条件的修改程序的方法，这两个方法都要取用两个参数：在方法启动时预期数据所具备的的值，以及要把数据所设定成的值。它们都只会在变量具备预期值的时候才会设定成新值，若是当前值不等于预期值，该变量就不会被从新赋值而且返回false。这两个方法之间有什么区别吗？第二个方法少了一项保证：若是方法返回的值false，该变量不会被变更，可是这并不表示现有值不是预期值，也就是说，这个方法无论初始值是不是预期值均可能会没法更新改值。

      incrementAndGet(),decrementAndGet(),getAndIncrement()和getAndDecrement()提供了前置递增，前置递减，后递增和后递减，之因此有这些方法，是由于这些操做都不是atomic的。

      addAndGet()和getAndAdd()提供了"前置"和"后置"的运算符给指定值的加法运算，它们可以让程序对变量增或者减一个指定值，包括了负值，因此咱们就不须要一个相对的减法运算。

      atomic package目前没有实现atomic字符或者浮点变量，可是咱们能够使用AtomicInteger来处理字符，就像是字符常量同样，可是使用atomic的浮点数须要atomic带有只读浮点数值的受管理对象。咱们也没有实现atomic数组，并无功能可以对整个数组作atomic化的变更，最多就是经过使用AtomicInteger,AtomicLong和AtomicReference的数组来模型化，可是数组的大小必须在构造时就指定好，而且在操做过程当中必须提供索引。至于Boolean的atomic数组，一样也能够经过AtomicInteger来实现。

     atomic package还有两个类：AtomicMarkableReference和AtomicStampedReterence。这两个类可以让mark或stamp跟在任何对象的引用上，更精确点讲，AtomicMarkableReference提供了一种包括对象引用结合boolean的数据结构，而AtomicStampedReference提供了一种包括对象引用结合integer的数据结构。

     其实，atomic class的这些方法在本质上是同样的。在使用的时候，get()方法须要咱们传入一个数组做为参数，stamp或者mark被存储在数组的第一个元素而引用被正常返回。其余的get()方法就只是返回引用，mark或者stamp。

    set()与compareAndSet()方法须要额外的参数来表明mark或者stamp。最后，这些class都带有attemptMark()或attemptStamp()方法，用来依据期待的引用设定mark或者stamp。

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