深入了解Java atomic原子类的使用方法和原理

在讲atomic原子类之前先看一个小例子:

public class UseAtomic {
public static void main(String[] args) {
AtomicInteger atomicInteger=new AtomicInteger();
for(int i=0;i<10;i++){
Thread t=new Thread(new AtomicTest(atomicInteger));
t.start();
try {
t.join(0);
} catch (InterruptedException e) {
e.printStackTrace();
}
}
System.out.println(atomicInteger.get());
}
}
class AtomicTest implements Runnable{
AtomicInteger atomicInteger;
public AtomicTest(AtomicInteger atomicInteger){
this.atomicInteger=atomicInteger;
}
@Override
public void run() {
atomicInteger.addAndGet(1);
atomicInteger.addAndGet(2);
atomicInteger.addAndGet(3);
atomicInteger.addAndGet(4);
}
}

最终的输出结果为100，可见这个程序是线程安全的。如果把AtomicInteger换成变量i的话，那最终结果就不确定了。

打开AtomicInteger的源码可以看到:

// setup to use Unsafe.compareAndSwapInt for updates
private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
private volatile int value;

volatile关键字用来保证内存的可见性（但不能保证线程安全性），线程读的时候直接去主内存读，写操作完成的时候立即把数据刷新到主内存当中。

CAS简要

/**
* Atomically sets the value to the given updated value
* if the current value {@code ==} the expected value.
*
* @param expect the expected value
* @param update the new value
* @return {@code true} if successful. False return indicates that
* the actual value was not equal to the expected value.
*/
public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {
return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
}

从注释就可以看出:当线程写数据的时候，先对内存中要操作的数据保留一份旧值，真正写的时候，比较当前的值是否和旧值相同，如果相同，则进行写操作。如果不同，说明在此期间值已经被修改过，则重新尝试。

compareAndSet使用Unsafe调用native本地方法CAS（CompareAndSet）递增数值。

CAS利用CPU调用底层指令实现。

两种方式:总线加锁或者缓存加锁保证原子性。

以上就是本文的全部内容，希望对大家的学习有所帮助，也希望大家多多支持小牛知识库。