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java中的原子操作是怎么样的?

更新时间: 2020-02-20 16:45:28来源: 粤嵌教育

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java



    1、Java中的原子操作是什么?


   所谓原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作;这种操作一旦开始,就一直运行到结束,中间切换到另一个线程。


   2、Java中的原子操作介绍:


  jdk1.5的包为java.util.concurrent.atomic


  这个包里面提供了一组原子类。其基本特性就是在多线程环境下,当有多个线程同时执行这些类的实例包含的方法时,具有排他性。


  即当某个线程进入方法,执行其中的指令时,不会被其他线程打断,而别的线程就像锁一样,一直等到该方法执行完成,才由JVM从等待队列中选择另一个线程进入,这只是一种逻辑上的理解。实际上是借助硬件的相关指令来实现的,但不会阻塞线程(synchronized 会把别的等待的线程挂,或者说只是在硬件级别上阻塞了)。


  其中的类可以分成4组


  - AtomicBoolean,AtomicInteger,AtomicLong,AtomicReference


  - AtomicIntegerArray,AtomicLongArray


  - AtomicLongFieldUpdater,AtomicIntegerFieldUpdater,AtomicReferenceFieldUpdater


  - AtomicMarkableReference,AtomicStampedReference,AtomicReferenceArray


  Atomic类的作用


  - 使得让对单一数据的操作,实现了原子化


  - 使用Atomic类构建复杂的,无需阻塞的代码


  - 访问对2个或2个以上的atomic变量(或者对单个atomic变量进行2次或2次以上的操作)通常认为是需要同步的,以达到让这些操作能被作为一个原子单元。


  AtomicBoolean , AtomicInteger, AtomicLong, AtomicReference 这四种基本类型用来处理布尔,整数,长整数,对象四种数据。


  - 构造函数(两个构造函数)


  - 默认的构造函数:初始化的数据分别是false,0,0,null


  - 带参构造函数:参数为初始化的数据


  - set( )和get( )方法:可以原子地设定和获取atomic的数据。类似于volatile,保证数据会在主存中设置或读取


  - getAndSet( )方法


  - 原子的将变量设定为新数据,同时返回先前的旧数据


  - 其本质是get( )操作,然后做set( )操作。尽管这2个操作都是atomic,但是他们合并在一起的时候,就不是atomic。在Java的源程序的级别上,如果不依赖synchronized的机制来完成这个工作,是不可能的。只有依靠native方法才可以。


  - compareAndSet( ) 和weakCompareAndSet( )方法


  - 这两个方法都是conditional modifier方法。这2个方法接受2个参数,一个是期望数据(expected),一个是新数据(new);如果atomic里面的数据和期望数据一致,则将新数据设定给atomic的数据,返回true,表明成功;否则就不设定,并返回false。


  - 对于AtomicInteger、AtomicLong还提供了一些特别的方法。getAndIncrement( )、incrementAndGet( )、getAndDecrement( )、decrementAndGet ( )、addAndGet( )、getAndAdd( )以实现一些加法,减法原子操作。(注意 --i、++i不是原子操作,其中包含有3个操作步骤:第一步,读取i;第二步,加1或减1;第三步:写回内存)。


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