Java: desde el contador de subproceso único hasta la sincronización de datos de subprocesos múltiples sincronizados y de clase atómica Atomic

usar un solo hilo

El valor del contador se modifica por un solo hilo, y no hay problema.El resultado de cada operación es 10000, pero el programa tarda mucho

package com.example;

/**
 * 计数器
 */
class Counter {
    
    
    private static long count;

    public static long getCount() {
    
    
        return count;
    }

    public static void incrementCount() {
    
    
        count++;
    }
}


public class Demo {
    
    
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
    
        long count = Counter.getCount();
        System.out.println(count);
        // 0

        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    
    
            try {
    
    
                Thread.sleep(1);
            } catch (InterruptedException e) {
    
    
                e.printStackTrace();
            }
            Counter.incrementCount();
        }
        
        count = Counter.getCount();
        System.out.println(count);
        // 10000
    }
}

usar subprocesos múltiples

El valor del contador se modifica por un solo hilo y se mejora la velocidad de ejecución, pero el resultado de la ejecución es inconsistente cada vez y el resultado no es 10000

package com.example;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 计数器
 */
class Counter {
    
    
    private static long count;

    public static long getCount() {
    
    
        return count;
    }

    public static void incrementCount() {
    
    
        count++;
    }
}


public class Demo {
    
    
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
    
        long count = Counter.getCount();
        System.out.println(count);
        // 0

        List<Thread> list = new ArrayList<>();

        // 启动10000个线程同时访问计数器
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    
    
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    
    
                @Override
                public void run() {
    
    
                    try {
    
    
                        Thread.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) {
    
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                    Counter.incrementCount();
                }
            });
            list.add(thread);
        }

        for (Thread thread : list) {
    
    
            thread.start();
        }

        for (Thread thread : list) {
    
    
            thread.join();
        }

        count = Counter.getCount();
        System.out.println(count);
    }
}

Resultados de la

第一次:9910
第二次:9912
第三次:9910

Usar subprocesamiento múltiple + sincronizado

Después del bloqueo de subprocesos múltiples, el resultado final es 10000

package com.example;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

/**
 * 计数器
 */
class Counter {
    
    
    private static long count;

    public static long getCount() {
    
    
        return count;
    }

    public static synchronized void incrementCount() {
    
    
        count++;
    }
}


public class Demo {
    
    
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
    
        long count = Counter.getCount();
        System.out.println(count);
        // 0

        List<Thread> list = new ArrayList<>();

        // 启动10000个线程同时访问计数器
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    
    
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    
    
                @Override
                public void run() {
    
    
                    try {
    
    
                        Thread.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) {
    
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                    Counter.incrementCount();
                }
            });
            list.add(thread);
        }

        for (Thread thread : list) {
    
    
            thread.start();
        }

        for (Thread thread : list) {
    
    
            thread.join();
        }

        count = Counter.getCount();
        System.out.println(count);
    }
}

Resultados de la

第一次:10000
第二次:10000
第三次:10000

Usar subprocesos múltiples + clase atómica AtomicLong

La clase atómica AtomicLong se usa para implementar el contador en subprocesos múltiples, y el resultado final es 10000

El principio es CAS(Comparar y Establecer):

  • Primero compare el valor original y el valor esperado, y si son iguales, modifíquelo al nuevo valor;
  • Si no es igual, la modificación falla

El pseudocódigo es el siguiente

bool compareAndSet(oldValue, expectValue, updateValue){
    
    
    if(oldValue == expectValue){
    
    
        oldValue = updateValue
        // update success
    } else{
    
    
        // update fail
    }
}
package com.example;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;

/**
 * 计数器
 */
class Counter {
    
    
    private static AtomicLong count = new AtomicLong(0);

    public static long getCount() {
    
    
        return count.get();
    }

    public static void incrementCount() {
    
    
        count.incrementAndGet();
    }
}


public class Demo {
    
    
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
    
    
        long count = Counter.getCount();
        System.out.println(count);
        // 0

        List<Thread> list = new ArrayList<>();

        // 启动10000个线程同时访问计数器
        for (int i = 0; i < 10000; i++) {
    
    
            Thread thread = new Thread(new Runnable() {
    
    
                @Override
                public void run() {
    
    
                    try {
    
    
                        Thread.sleep(1);
                    } catch (InterruptedException e) {
    
    
                        e.printStackTrace();
                    }
                    Counter.incrementCount();
                }
            });
            list.add(thread);
        }

        for (Thread thread : list) {
    
    
            thread.start();
        }

        for (Thread thread : list) {
    
    
            thread.join();
        }

        count = Counter.getCount();
        System.out.println(count);
    }
}

Resultados de la

第一次:10000
第二次:10000
第三次:10000

referencia

  1. Uso del sitio web oficial de Atomic-Liao Xuefeng
  2. Mecanismo de bloqueo CAS (sin bloqueo, bloqueo giratorio, bloqueo optimista, bloqueo ligero)
  3. clase atomica en java

Supongo que te gusta

Origin blog.csdn.net/mouday/article/details/130923836
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