java并发之AtomicInteger源码分析

　　

<强>问题
　　

　　

(1)什么是原子操作?

　　

(2)原子操作和数据库的酸有啥关系?

　　

(3) AtomicInteger是怎么实现原子操作的?

　　

(4) AtomicInteger是有什么缺点吗?

　　

<强>简介
　　

　　

AtomicInteger是java并发包下面提供的原子类,主要操作的是int类型的整型,通过调用底层不安全的中科院等方法实现原子操作。

　　

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<强>原子操作
　　

　　

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,中间不会有任何线程上下文切换。

　　

原子操作可以是一个步骤,也可以是多个操作步骤,但是其顺序不可以被打乱,也不可以被切割而只执行其中的一部分,将整个操作视作一个整体是原子性的核心特征。

　　

我们这里说的原子操作与数据库中酸的原子性,笔者认为最大区别在于,数据库中的原子性主要运用在事务中,一个事务之内的所有更新操作要么都成功,要么都失败,事务是有回滚机制的,而我们这里说的原子操作是没有回滚的,这是最大的区别。

　　

<>强源码分析
　　

　　

<强>主要属性
　　

　　 　　//获取不安全的实例 　　私有静态最终不安全不安全=Unsafe.getUnsafe ();//标识值字段的偏移量 　　私有静态最终长valueOffset;//静态代码块,通过不安全获取价值的偏移量 　　静态{ 　　尝试{ 　　valueOffset=unsafe.objectFieldOffset 　　(AtomicInteger.class.getDeclaredField(“价值”)); 　　}捕捉(例外的前女友){抛出新的错误(ex);} 　　}//存储int类型值的地方,使用挥发性修饰 　　私人动荡的int值; 　　之前 　　 　　

(1)使用int类型的价值存储值,且使用挥发性修饰,不稳定的主要是保证可见性,即一个线程修改对另一个线程立即可见,主要的实现原理是内存屏障,这里不展开来讲,有兴趣的可以自行查阅相关资料。

　　

(2)调用不安全的objectFieldOffset()方法获取价值字段在类中的偏移量,用于后面CAS操作时使用。

　　

<强> compareAndSet()方法
　　

　　 　　 　　公众最终布尔compareAndSet (int, int更新){ 　　返回unsafe.compareAndSwapInt (valueOffset,期望、更新); 　　}//不安全中的方法 　　公众最终本机布尔compareAndSwapInt (int对象var1、长var2 var4, int var5); 　　 　　

调用Unsafe.compareAndSwapInt()方法实现,这个方法有四个参数:

　　

(1)操作的对象,

　　

(2)对象中字段的偏移量;

　　

(3)原来的值,即期望的值;

　　

(4)要修改的值;

　　

可以看的到,这是一个土生土长的方法,底层是使用C/c++写的,主要是调用CPU的CAS指令来实现,它能够保证只有当对应偏移量处的字段值是期望值时才更新,即类似下面这样的两步操作:

　　 　　 　　如果(value=https://www.yisu.com/zixun/=预计){ 　　值=newValue; 　　} 　　 　　

通过CPU的CAS指令可以保证这两步操作是一个整体,也就不会出现多线程环境中可能比较的时候值值是一个,而到真正赋值的时候值值可能已经变成了b的问题。

　　

<强> getAndIncrement()方法
　　

　　 　　 　　公众最终int getAndIncrement () { 　　返回不安全。getAndAddInt (valueOffset, 1); 　　}//不安全中的方法 　　公众最终int getAndAddInt(对象var1、长var2 int var4) { 　　int var5; 　　{做 　　var5=etIntVolatile (var1 var2); 　　}而(! this.compareAndSwapInt (var1、var2 var5, var5 + var4)); 　　 　　返回var5; 　　} 　　之前 　　 　　

getAndIncrement()方法底层是调用的不安全的getAndAddInt()方法,这个方法有三个参数:

　　

(1)操作的对象,

　　

(2)对象中字段的偏移量;

　　

(3)要增加的值;

　　

查看不安全的getAndAddInt()方法的源码,可以看到它是先获取当前的值,然后再调用compareAndSwapInt()尝试更新对应偏移量处的值,如果成功了就跳出循环,如果不成功就再重新尝试,直到成功为止,这可不就是(CAS +自旋)的乐观锁机制么^ ^

　　

AtomicInteger中的其它方法几乎都是类似的,最终会调用到不安全的compareAndSwapInt()来保证对价值值更新的原子性。

　　

<强>总结
　　

　　

(1) AtomicInteger中维护了一个使用挥发性修饰的变量价值,保证可见性;

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