多线程的应用与原理分析9（原子操作）

原子操作
当在多线程情况下，同时更新一个共享变量，由于我们前面讲过的原子性问题，可能得不到预期的结果。如果要达到期望的结果，可以通过synchronized来加锁解决，因为synchronized会保证多线程对共享变量的访问进行排队。
在Java5以后，提供了原子操作类，这些原子操作类提供了一种简单、高效以及线程安全的更新操作。而由于变量的类型很多，所以Atomic一共提供了12个类分别对应四种类型的原子更新操作，基本类型、数组类型、引用类型、属性类型。
基本类型：AtomicBoolean、AtomicInteger、AtomicLong
数组类型：AtomicIntegerArray、AtomicLongArray、AtomicReferenceArray
引用类型：AtomicReference、AtomicReferenceFieldUpdater、AtomicMarkableReference
字段类型：AtomicIntegerFieldUpdater、AtomicLongFieldUpdater、AtomicStampedReference
Atomic原子操作的使用

package lock;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

/**
 * @author zhangyu
 * @version V1.0
 * @ClassName: AtomicIntegerDemo
 * @Description: TOTO
 * @date 2019/1/25 14:13
 **/


public class AtomicIntegerDemo {
    private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

    public static synchronized void incr() {
        try {
            Thread.sleep(1);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        count.getAndIncrement();
    }

    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        for (int i = 0; i < 1000; i++) {
            new Thread(() -> {
                AtomicIntegerDemo.incr();
            }).start();
        }
        Thread.sleep(4000);
        System.out.println(count.get());
    }
}

AtomicInteger实现原理
由于所有的原子操作类都是大同小异的，所以我们只分析其中一个原子操作类

public final int getAndIncrement() {
     return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1);
}

大家又会发现一些熟悉的东西，就是unsafe。调用unsafe类中的getAndAddInt方法，这个方法如下：

public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
   int var5;
   do {
      var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);// 方法获取对象中offset偏移地址对应的整型field的 
    值
   } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));
     return var5;
}

通过循环以及cas的方式实现原子更新，从而达到在多线程情况下仍然能够保证原子性的目的。大家会发现，只要基本的东西搞明白以后，剩下的都比较容易理解了。

多线程的应用与原理分析9（原子操作）

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