Java多线程 原子性操作类的使用

网友投稿 242 2022-09-19


Java多线程 原子性操作类的使用

目录1. 基本类型的使用2. 数组类型的使用3. 引用类型的使用4.字段类型的使用

前言:

在java5以后,我们接触到了线程原子性操作,也就是在修改时我们只需要保证它的那个瞬间是安全的即可,经过相应的包装后可以再处理对象的并发修改,本文总结一下Atomic系列的类的使用方法,其中包含:

1. 基本类型的使用

public class AtomicTest {

/**

* 常见的方法列表

*

* @see AtomicInteger#get() 直接返回值

* @see AtomicInteger#getAndAdd(int) 增加指定的数据,返回变化前的数据

* @see AtomicInteger#getAndDecrement() 减少1,返回减少前的数据

* @see AtomicInteger#getAndIncrement() 增加1,返回增加前的数据

* @see AtomicInteger#getAndSet(int) 设置指定的数据,返回设置前的数据

* @see AtomicInteger#addAndGet(int) 增加指定的数据后返回增加后的数据

* @see AtomicInteger#decrementAndGet() 减少1,返回减少后的值

* @see AtomicInteger#incrementAndGet() 增加1,返回增加后的值

* @see AtomicInteger#lazySet(int) 仅仅当get时才会set

* @see AtomicInteger#compareAndSet(int, int) 尝试新增后对比,若增加成功则返回true否则返回false

**/

public static void main(String[] args) {

final AtomicTicket ticket = new AtomicTicket();

for (int i = 0; i < 3; i++) {

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

while (ticket.getCount() > 0) {

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " count: " + ticket.decrement());

}

}

}).start();

}

}

}

class AtomicTicket {

public AtomicInteger count = new AtomicInteger(100);

public int decrement() {

return count.getAndDecrement();

}

public int getCount() {

return count.get();

}

}

Thread-0 count: 100

Thread-2 count: 98

Thread-1 count: 99

Thread-2 count: 96

Thread-0 count: 97

Thread-2 count: 94

Thread-2 count: 92

Thread-1 count: 95

中间省略...

Thread-1 count: 12

Thread-2 count: 7

Thread-0 count: 9

Thread-2 count: 5

Thread-1 count: 6

Thread-2 count: 3

Thread-0 count: 4

Thread-2 count: 1

Thread-1 count: 2

2. 数组类型的使用

public class AtomicIntegerArrayTest {

/**

* 常见的方法列表

* @see AtomicIntegerArray#addAndGet(int, int) 执行加法,第一个参数为数组的下标,第二个参数为增加的数量,返回增加后的结果

* @see AtomicIntegerArray#compareAndSet(int, int, int) 对比修改,参数1:数组下标,参数2:原始值,参数3,修改目标值,修改成功返回true否则false

* @see AtomicIntegerArray#decrementAndGet(int) 参数为数组下标,将数组对应数字减少1,返回减少后的数据

* @see AtomicIntegerArray#incrementAndGet(int) 参数为数组下标,将数组对应数字增加1,返回增加后的数据

*

* @see AtomicIntegerArray#getAndAdd(int, int) 和addAndGet类似,区别是返回值是变化前的数据

* @see AtomicIntegerArray#getAndDecrement(int) 和decrementAndGet类似,区别是返回变化前的数据

* @see AtomicIntegerArray#getAndIncrement(int) 和incrementAndGet类似,区别是返回变化前的数据

* @see AtomicIntegerArray#getAndSet(int, int) 将对应下标的数字设置为指定值,第二个参数为设置的值,返回是变化前的数据

*/

private final static AtomicIntegerArray ATOMIC_INTEGER_ARRAY = new AtomicIntegerArray(new int[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10});

public static void main(String []args) throws InterruptedException {

Thread []threads = new Thread[10];

for(int i = 0 ; i < 10 ; i++) {

final int index = i;

threads[i] = new Thread() {

public void run() {

int original = ATOMIC_INTEGER_ARRAY.get(index);

int result = ATOMIC_INTEGER_ARRAY.addAndGet(index, index + 1);

System.out.println("currentThread:" + Thread.currentThread().getName() + " , 原始值为:" + original + ",增加后的结果为:" + result);

}

};

threads[i].start();

}

for(Thread thread : threads) {

thread.join();

}

System.out.println("=========================>\n执行已经完成,结果列表:");

for(int i = 0 ; i < ATOMIC_INTEGER_ARRAY.length() ; i++) {

System.out.println(ATOMIC_INTEGER_ARRAY.get(i));

}

}

}

currentThread:Thread-0 , 原始值为:1,增加后的结果为:2

currentThread:Thread-3 , 原始值为:4,增加后的结果为:8

currentThread:Thread-2 , 原始值为:3,增加后的结果为:6

currentThread:Thread-1 , 原始值为:2,增加后的结果为:4

currentThread:Thread-5 , 原始值为:6,增加后的结果为:12

currentThread:Thread-4 , 原始值为:5,增加后的结果为:10

currentThread:Thread-6 , 原始值为:7,增加后的结果为:14

currentThread:Thread-7 , 原始值为:8,增加后的结果为:16

currentThread:Thread-8 , 原始值为:9,增加后的结果为:18

currentThread:Thread-9 , 原始值为:10,增加后的结果为:20

=========================>

执行已经完成,结果列表:

2

4

6

8

10

12

14

16

18

20

3. 引用类型的使用

public class AtomicReferenceTest {

public static void main(http://String[] args) {

People people1 =new People("Bom", 0);

People people2 =new People("Tom",10);

//先初始化一个值,如果不初始化则默认值为null

AtomicReference reference = new AtomicReference<>(people1);

People people3 = reference.get();

if (people3.equals(people1)) {

System.out.println("people3:" + people3);

} else {

System.out.println("else:" + people3);

}

/**

* 当前值:拿当前值和reference.get()获取到的值去比较,如果相等则true并更新值为期望值

* 期望值:如果返回true则更新为期望值,如果返回false则不更新值

*/

boolean b = reference.compareAndSet(null, people2);

System.out.println("myClass.main-"+b+"--"+reference.get());

boolean b1 = reference.compareAndSet(people1, people2);

System.out.println("myClass.main-"+b1+"--"+reference.get());

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

System.out.println(Thread.currentThread().getName());

People people = reference.get();

people.setName("Tom"+Thread.currentThread().getName());

people.setAge(people.getAge()+1);

reference.getAndSet(people);

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+reference.get().toString());

}

}).start();

new Thread(new Runnable() {

@Override

public void run() {

System.out.println(Thread.currentThread().getName());

People people = reference.get();

people.setName("Tom"+Thread.currentThread().getName());

people.setAge(people.getAge()+4);

reference.getAndSet(people);

System.out.println(Thread.currentThread().getName()+reference.get().toString());

}

}).start();

}

}

class People {

private String name;

private int age;

public People(String name, int age) {

this.name = name;

this.age = age;

}

public String getName() {

return name;

}

public void setName(String name) {

this.name = name;

}

public int getAge() {

return age;

}

public void setAge(int age) {

this.age = age;

}

@Override

public String toString() {

return "People{" +

"name='" + name + ''' +

", age=" + age +

'}';

}

}

4.字段类型的使用

public class AtomicIntegerFieldUpdaterTest {

/**

* 可以直接访问对应的变量,进行修改和处理

* 条件:要在可访问的区域内,如果是private或挎包访问default类型以及非父亲类的protected均无法访问到

* 其次访问对象不能是static类型的变量(因为在计算属性的偏移量的时候无法计算),也不能是final类型的变量(因为根本无法修改),必须是普通的成员变量

*

* 方法(说明上和AtomicInteger几乎一致,唯一的区别是第一个参数需要传入对象的引用)

*

* @see AtomicIntegerFieldUpdater#addAndGet(Object, int)

* @see AtomicIntegerFieldUpdater#compareAndSet(Object, int, int)

* @see AtomicIntegerFieldUpdater#decrementAndGet(Object)

* @see AtomicIntegerFieldUpdater#incrementAndGet(Object)

* @see AtomicIntegerFieldUpdater#getAndAdd(Object, int)

* @see AtomicIntegerFieldUpdater#getAndDecrement(Object)

* @see AtomicIntegerFieldUpdater#getAndIncrement(Object)

* @see AtomicIntegerFieldUpdater#getAndSet(Object, int)

*/

public final static AtomicIntegerFieldUpdater ATOMIC_INTEGER_UPDATER = AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(A.class, "intValue");

public static void main(String[] args) {

final A a = new A();

for (int i = 0; i < 10; i++) {

new Thread() {

public void run() {

System.out.println(

Thread.currentThread().getName() + " " + ATOMIC_INTEGER_UPDATER.get(a));

ATOMIC_INTEGER_UPDATER.addAndGet(a, 11);

System.out.println(

Thread.currentThread().getName() + " " + ATOMIC_INTEGER_UPDATER.get(a));

if (ATOMIC_INTEGER_UPDATER.compareAndSet(a, ATOMIC_INTEGER_UPDATER.get(a), 120)) {

System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 对应的值做了修改!");

}

System.out.println(

Thread.currentThread().getName() + " " + ATOMIC_INTEGER_UPDATER.get(a));

}

}.start();

}

}

static class A {

volatile int intValue = 100;

}

}

Thread-0 100

Thread-2 100

Thread-1 100

Thread-2 122

Thread-3 111

Thread-5 120

Thread-0 111

Thread-5 142

Thread-3 131

Thread-2 对应的值做了修改!

Thread-2 120

Thread-8 120

Thread-4 133

Thread-1 133

Thread-9 142

Thread-4 142

Thread-4 对应的值做了修改!

Thread-8 131

Thread-3 对应的值做了修改!

Thread-3 120

Thread-7 120

Thread-7 131

Thread-5 对应的值做了修改!

Thread-5 120

Thread-6 120

Thread-0 对应的值做了修改!

Thread-6 131

Thread-7 对应的值做了修改!

Thread-8 对应的值做了修改!

Thread-4 120

Thread-9 131

Thread-1 对应的值做了修改!

Thread-9 对应的值做了修改!

Thread-8 120

Thread-7 120

Thread-6 对应的值做了修改!

Thread-0 131

Thread-6 120

Thread-9 120

Thread-1 120


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