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2023年12月25日发(作者:2021新版抢单源码)

原子操作类atomicinteger详解

原子操作是多线程编程中常用的一种技术,它能够确保数据的一致性并且避免竞态条件。 在Java中,包中提供了一套原子操作类,其中包括AtomicInteger、AtomicBoolean、AtomicLong、AtomicReference等,本文主要介绍其中的AtomicInteger类。

一、AtomicInteger的基本概念

AtomicInteger是一个用来进行原子操作的整数类,它可以用来解决并发环境下数据竞争的问题,从而提升程序的并发性和性能。 其主要特点有:

1.原子性:整个读取、修改、写入的操作过程是原子化的,即整个过程要么全部执行成功,要么全部执行失败,不会出现中间状态。

2.性能高效:它采用了一些硬件级别的机制来保证其性能,可以充分利用现代CPU的多级缓存结构,避免了锁的开销。

3.兼容性好:AtomicInteger提供了对volatile关键字的支持,可以保证多个线程之间的可见性。

二、AtomicInteger的使用方法

AtomicInteger类提供了一系列的方法,包括原子的加减、读取、设置等操作。

1.构造方法

在使用AtomicInteger类之前必须先创建一个实例,该类提供了两种构造方法

public AtomicInteger()

public AtomicInteger(int initialValue)

其中AtomicInteger()构造方法会使用默认的初始值0,而AtomicInteger(int initialValue)构造方法则会使用指定的初始值。

2.原子加、减和CAS操作

AtomicInteger类提供了三个方法:addAndGet、incrementAndGet、decrementAndGet。 这些方法能够保证对于操作的原子性,保证每一次操作都是完整的。

另外,类中也提供了CAS(Compare and Set)操作,方法名为compareAndSet,其原理是先判断当前值是否为预期值,如果是,则将新值设置进去,否则不做处理并返回false。下面是几个常用的方法:

public final int addAndGet(int delta)

public final int incrementAndGet()

public final int decrementAndGet()

public final boolean compareAndSet(int expect,

int update)

3.其他方法

AtomicInteger类提供了以下方法:

1). get():获取当前值

public final int get()

2). set(int newValue):直接设置值

public final void set(int newValue)

3). getAndSet(int newValue):获取旧值并设置新值

public final int getAndSet(int newValue)

4). getAndIncrement():获取值并在原值的基础上增加1

public final int getAndIncrement()

5). getAndDecrement():获取值并在原值的基础上减少1

public final int getAndDecrement()

三、对于AtomicInteger的应用场景

1.计数器

AtomicInteger最常见的应用场景就是计数器,可以用来记录程序中某个操作的执行次数等信息。

2.任务编号

在多线程环境下经常需要给任务编号,AtomicInteger可以保证每个任务都有独一无二的编号。

3.状态标识符

AtomicInteger可以用来维护一个状态标识符,例如程序中某个操作是否正在执行等。

4.数值数据步长变化

AtomicInteger可以保证多个线程对于一个共享变量的加减在高并发下不会出错。

四、AtomicInteger的优缺点

1.优点:

1). 在多线程环境下,能够很好的保护数据的一致性和可见性

2). 由于不需要使用锁,因此性能高效。

3). 不仅提供了原子操作,也提供了对volatile关键字的支持,可以保证多个线程之间的可见性。

2.缺点:

1). AtomicInteger的原子性只能对基本类型进行保证,对于复杂类型或对象类型的操作需要自己保证线程安全性。

2). 对于类中的操作,需要注意在操作期间是否会涉及到业务上的流程处理(比如是否全量修改等),从而避免线程同步安全问题。

五、AtomicInteger的总结

本文主要介绍了Java中的原子操作类之一的AtomicInteger,包括其基本概念、使用方法、应用场景、优缺点等方面的内容。AtomicInteger通过硬件级别的机制保证其性能,并提供了一套简单易用的API,从而使得多线程编程变得更加容易和高效。同时也需要注意,对于类中的操作,需要根据具体业务需求进行判断,避免出现线程同步安全问题。


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