Na programação simultânea, muitas vezes precisamos lidar com o acesso multithread e a modificação de recursos compartilhados, e também precisamos gerenciar com flexibilidade o ciclo de vida dos objetos. Para resolver esses problemas, Java fornece um conjunto de primitivas de simultaneidade poderosas: classes atômicas (Classes Atômicas) e tipos de referência (Tipos de Referência). Este artigo se aprofundará nos métodos de aplicação de classes atômicas e tipos de referência.
Aplicações de classes atômicas
Classes atômicas são um conjunto de classes thread-safe fornecidas em Java que são usadas para lidar com operações atômicas em variáveis compartilhadas. As operações da classe atômica são atômicas, ou seja, apenas um thread pode realizar a operação com sucesso ao mesmo tempo.
As vantagens das classes atômicas incluem:
- Atomicidade : A operação de classes atômicas garante a consistência e correção das variáveis compartilhadas em um ambiente multithread.
- Segurança de thread : as classes atômicas fornecem um conjunto de métodos thread-safe sem a necessidade de usar explicitamente bloqueios ou outros mecanismos de sincronização.
- Eficiência : A implementação subjacente de classes atômicas usa instruções atômicas de hardware ou mecanismos de bloqueio para evitar competição e bloqueio em mecanismos de bloqueio tradicionais e fornecer maior desempenho de simultaneidade.
A seguir está um AtomicIntegerexemplo de código usando contadores thread-safe:
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class Counter {
private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
public void increment() {
count.incrementAndGet();
}
public int getCount() {
return count.get();
}
}
No exemplo acima, nós a usamos AtomicIntegercomo uma variável compartilhada e usamos as operações atômicas que ela fornece para implementar um contador thread-safe. Ao chamar incrementAndGeto método, você pode incrementar atomicamente o valor do contador.
Aplicações de tipo de referência
Os tipos de referência são usados para gerenciar objetos na memória, incluindo referências fortes, referências suaves, referências fracas e referências virtuais.
- Referência forte : referência forte é o tipo de referência mais comum.Quando um objeto é referenciado por uma referência forte, o coletor de lixo não recupera o objeto.
- Referência suave : A referência suave é um tipo de referência forte. Quando não há memória suficiente, o coletor de lixo decidirá se reciclará o objeto de referência suave com base na pressão da memória.
- Referência Fraca : Uma referência fraca é um tipo de referência mais fraca do que uma referência suave.Independentemente de a memória ser suficiente, o coletor de lixo reciclará imediatamente o objeto de referência fraca.
- Referência fantasma : a referência fantasma é o tipo de referência mais fraco e é usada principalmente para rastrear se o objeto é reciclado pelo coletor de lixo.
A seguir está um exemplo de código usando referências fortes, suaves, fracas e fantasmas:
import java.lang.ref.*;
public class ReferenceExample {
public static void main(String[] args) {
// 创建强引用
Object strongRef = new Object();
// 创建软引用
SoftReference<Object> softRef = new SoftReference<>(new Object());
// 创建弱引用
WeakReference<Object> weakRef = new WeakReference<>(new Object());
// 创建虚引用
ReferenceQueue<Object> referenceQueue = new ReferenceQueue<>();
PhantomReference<Object> phantomRef = new PhantomReference<>(new Object(), referenceQueue);
// 输出引用对象
System.out.println("Strong Reference: " + strongRef);
System.out.println("Soft Reference: " + softRef.get());
System.out.println("Weak Reference: " + weakRef.get());
System.out.println("Phantom Reference: " + phantomRef.get());
System.out.println("Java面试资料！！！https://cloud.fynote.com/share/d/IYgHWTNA");
}
}
Resumir
Classes atômicas e tipos de referência são ferramentas importantes na programação simultânea Java. As classes atômicas fornecem operações seguras para threads e garantem a atomicidade e a correção das variáveis compartilhadas. Os tipos de referência são usados para gerenciar de forma flexível o ciclo de vida dos objetos, incluindo referências fortes, referências suaves, referências fracas e referências virtuais.
No desenvolvimento real, o uso racional de classes atômicas e tipos de referência pode melhorar o desempenho de simultaneidade e a utilização da memória e evitar problemas de segurança de thread e gerenciamento de memória. Espero que este artigo ajude você a obter uma compreensão mais profunda das classes atômicas e dos tipos de referência.