AtomicInteger

博客介绍了Java中的AtomicInteger类,它提供原子操作,可解决++i和i++操作的线程安全问题。通过本地硬件CAS实现原子操作,还列举了其提供的接口。此外,通过代码对比了AtomicInteger与synchronized关键字的性能,显示前者性能更优。

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AtomicInteger,一个提供原子操作的Integer的类。在Java语言中,++i和i++操作并不是线程安全的,在使用的时候,不可避免的会用到synchronized关键字。而AtomicInteger则提供一种线程安全的加减操作接口,通过本地硬件CAS实现原子操作。

来看AtomicInteger提供的接口。

//获取当前的值

public final int get()

//取当前的值,并设置新的值

 public final int getAndSet(int newValue)

//获取当前的值,并自增

 public final int getAndIncrement()

//获取当前的值,并自减

public final int getAndDecrement()

//获取当前的值,并加上预期的值

public final int getAndAdd(int delta)

... ...

通过JNI本地的CAS性能远超synchronized关键字

  1. package zl.study.concurrency;  
  2. import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;  
  3. public class AtomicIntegerCompareTest {  
  4.     private int value;  
  5.       
  6.     public AtomicIntegerCompareTest(int value){  
  7.         this.value = value;  
  8.     }  
  9.       
  10.     public synchronized int increase(){  
  11.         return value++;  
  12.     }  
  13.       
  14.     public static void main(String args[]){  
  15.         long start = System.currentTimeMillis();  
  16.           
  17.         AtomicIntegerCompareTest test = new AtomicIntegerCompareTest(0);  
  18.         forint i=0;i< 1000000;i++){  
  19.             test.increase();  
  20.         }  
  21.         long end = System.currentTimeMillis();  
  22.         System.out.println("time elapse:"+(end -start));  
  23.           
  24.         long start1 = System.currentTimeMillis();  
  25.           
  26.         AtomicInteger atomic = new AtomicInteger(0);  
  27.           
  28.         forint i=0;i< 1000000;i++){  
  29.             atomic.incrementAndGet();  
  30.         }  
  31.         long end1 = System.currentTimeMillis();  
  32.         System.out.println("time elapse:"+(end1 -start1) );  
  33.           
  34.           
  35.     }  
  36. }  

资源下载链接为: https://pan.quark.cn/s/67c535f75d4c C语言作为一门基础且强大的编程语言,在底层系统编程和算法实现方面表现卓越,其效率与灵活性备受推崇。其中,“用指针实现的C语言排序算法”这一主题,融合了C语言的核心概念——指针,以及数据结构和算法的基础知识。指针是C语言的一大特色,它能够直接操作内存地址,从而为高效的数据操作提供了有力支持。在排序算法中,指针通常被用作迭代工具,用于遍历数组或链表,进而改变元素的顺序。 常见的排序算法,如冒泡排序、选择排序、插入排序、快速排序和归并排序等,都可以借助指针来实现。具体而言: 冒泡排序:通过交换相邻元素来实现排序。在C语言中,可以定义一个指向数组的指针,通过指针的递增或递减操作来遍历数组,比较相邻元素并在必要时进行交换。 选择排序:每次从剩余部分中找到最小(或最大)元素,然后将其与第一个未排序的元素进行交换。指针可用于标记已排序和未排序部分的边界。 插入排序:将元素插入到已排序的部分,以保持有序性。可以使用指针跟踪已排序部分的末尾,并在找到合适位置后进行插入操作。 快速排序:采用分治策略,选择一个“基准”元素,将数组分为两部分,一部分的所有元素都小于基准,另一部分的所有元素都大于基准。这一过程通常通过递归来实现,而基准元素的选择和划分过程往往涉及指针操作。 归并排序:将数组分为两半,分别对它们进行排序,然后再进行合并。在C语言中,这通常需要借助动态内存分配和指针操作来处理临时数组。 在实现这些排序算法时,理解指针的用法极为关键。指针不仅可以作为函数参数传递,从而使排序算法能够作用于任何可寻址的数据结构(如数组或链表),而且熟练掌握指针的解引用、算术运算和比较操作,对于编写高效的排序代码至关重要。然而,需要注意的是,尽管指针提供了直接操作内存的便利,但不当使用可能会引发错误,例如内存泄漏、空指针
### AtomicInteger 的线程安全用法示例 `AtomicInteger` 是 Java 提供的一个用于多线程环境下的原子操作类[^1]。它通过无锁机制(基于 CAS,Compare-And-Swap)来保证线程安全,而无需显式使用 `synchronized` 关键字。以下是关于 `AtomicInteger` 的基本用法和一个线程安全的示例。 #### 基本用法 `AtomicInteger` 提供了多种原子操作方法,例如 `getAndIncrement()`、`incrementAndGet()`、`compareAndSet()` 等。这些方法确保在多线程环境下对共享变量的操作是线程安全的。 以下是一个简单的例子,展示如何使用 `AtomicInteger` 来生成唯一的序列号: ```java import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; public class Sequencer { private final AtomicInteger sequenceNumber = new AtomicInteger(0); public int next() { return sequenceNumber.getAndIncrement(); // 原子性地获取并递增 } public static void main(String[] args) { Sequencer sequencer = new Sequencer(); System.out.println(sequencer.next()); // 输出 0 System.out.println(sequencer.next()); // 输出 1 System.out.println(sequencer.next()); // 输出 2 } } ``` 在这个例子中,`getAndIncrement()` 方法以原子方式返回当前值并将其递增[^2]。 #### 多线程环境下的线程安全示例 为了演示 `AtomicInteger` 在多线程环境下的线程安全性,可以参考以下代码: ```java import java.util.concurrent.ExecutorService; import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.TimeUnit; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; public class AtomicIntegerExample { private final AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0); public void incrementCounter() { counter.incrementAndGet(); // 原子性地递增计数器 } public int getCounterValue() { return counter.get(); // 获取当前值 } public static void main(String[] args) throws InterruptedException { AtomicIntegerExample example = new AtomicIntegerExample(); ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10); for (int i = 0; i < 1000; i++) { executor.submit(example::incrementCounter); } executor.shutdown(); executor.awaitTermination(1, TimeUnit.MINUTES); System.out.println("Final Counter Value: " + example.getCounterValue()); } } ``` 在这个例子中,多个线程同时调用 `incrementCounter()` 方法来递增共享的 `AtomicInteger` 变量。由于 `incrementAndGet()` 方法是原子操作,因此即使在高并发环境下,最终的结果也始终是正确的[^4]。 #### 注意事项 尽管 `AtomicInteger` 提供了线程安全的操作,但需要注意的是,仅当操作完全依赖于单个 `AtomicInteger` 实例时,才能保证线程安全。如果需要组合多个操作或与其他非原子变量交互,则可能需要额外的同步机制[^3]。 --- ###
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