java中的12个原子操作类

1.简介

• JDK1.5开始提供了java.util.concurrent.atomic包，这个包中的原子类提供了一种用法简单、性能高效、线程安全的更新变量的方式。
• 包中共计12个类，分属于4种类型：
  
  • 原子更新基本类型
  • 原子更新数组
  • 原子更新引用类型
  • 原子更新属性(类的字段)
• 实现方式
  基本都是使用Unsafe实现的包装类。

2.原子更新基本类型

• AtomicBoolean：原子更新布尔类型。
• AtomicInteger：原子更新整型。
• AtomicLong：原子更新长整型。

3.原子更新数组

• AtomicIntegerArray：原子更新整型数组里的元素。
• AtomicLongArray：原子更新长整型数组里面的元素。
• AtomicReferenceArray：原子更新引用类型数组里的元素。

4.原子更新引用类型

• AtomicReference：原子更新引用类型。
• AtomicReferenceFieldUpdater：原子更新引用类型里的字段。
• AtomicMarkableReference：原子更新带有标记位的引用类型。 可以原子更新一个布尔类型的标记位和引用类型。构造方法是：AtomicMarkableReference (V initialRef，boolean initialMark) 。

5.原子更新字段

• AtomicIntegerFieldUpdater：原子更新整型字段的更新器。
• AtomicLongFieldUpdater：原子更新长整型字段的更新器。
• AtomicStampedReference：原子更新带有版本号的引用类型。该类将整数值与引用关联起来，可用于原子的更新数据和数据的版本号，可以解决使用CAS进行原子更新时可能出现的ABA问题。
• 说明：原子更新字段类需要两步：
  
  • 创建更新器。因为原子字段更新类都是抽象类，每次使用的时候必须使用静态方法newUpdater()方法创建一个更新器，并且设置想要更新的类和属性。
  • 更新类的字段(属性)必须使用public volatile修饰符。

6.代码测试

    import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
    import java.util.concurrent.atomic.AtomicIntegerArray;
    import java.util.concurrent.atomic.AtomicIntegerFieldUpdater;
    import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;

    public class Main {
        public static void main(String[] args){
            //原子更新基本类型
            System.out.println("-----原子更新基本类型----");
            AtomicInteger ai=new AtomicInteger(1);
            System.out.println(ai.getAndAdd(1));
            System.out.println(ai.get());


            //原子更新数组
            System.out.println("-----原子更新数组----");
            int[] a={1,2,3};
            AtomicIntegerArray array=new AtomicIntegerArray(a);
            array.getAndSet(0,6);
            System.out.println(array.get(0));

            System.out.println(a[0]);

            //原子更新引用
            System.out.println("-----原子更新引用----");
            AtomicReference<User> are=new AtomicReference<>();
            User user1=new User("cxh",22);
            are.set(user1);
            User user2=new User("caoxiaohong",24);
            are.compareAndSet(user1,user2);
            System.out.println(are.get().getName());
            System.out.println(are.get().getAge());

            //原子更新字段
            System.out.println("-----原子更新字段----");
            AtomicIntegerFieldUpdater<Profile> aifu=AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(Profile.class,"age");//创建更新器
            Profile pro=new Profile("Cxh",25);
            System.out.println(aifu.getAndIncrement(pro));
            System.out.println(aifu.get(pro));


        }
        //此类用于原子更新引用
        static   class  User{
            String name;
            int age;
            User(String name,int age){
                this.name=name;
                this.age=age;
            }

            public int getAge() {
                return age;
            }

            public void setAge(int age) {
                this.age = age;
            }

            public String getName() {
                return name;
            }

            public void setName(String name) {
                this.name = name;
            }
        }

        //此类用于原子更新类字段
        static class Profile{
            String name;
            public volatile int age;//类型必须是public volatile 类型
            Profile(String name,int age){
                this.name=name;
                this.age=age;
            }

            public int getAge() {
                return age;
            }

            public void setAge(int age) {
                this.age = age;
            }

            public String getName() {
                return name;
            }

            public void setName(String name) {
                this.name = name;
            }
        }
    }

输出结果：

    -----原子更新基本类型----
    1
    2
    -----原子更新数组----
    6
    1
    -----原子更新引用----
    caoxiaohong
    24
    -----原子更新字段----
    25
    26

    Process finished with exit code 0

参考书籍：《Java并发编程的艺术》