黑马程序员_内部类

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1.根据位置的不同,java的内部类分为四种:
(1)静态内部类
 使用static修饰,声明在类体中
 静态内部类可以访问类的静态成员

(2)成员内部类
 声明在类体中,不使用static,具有类的成员特征,也就是,必须有类的实例才能
 创建内部类实例

(3)局部内部类
 把类声明在方法中,就是局部内部类,作用域

(4)匿名内部类
  匿名类  非常常见,可以写在任何地方,就像一般语句
  匿名类是对原类的一个继承,同时创建了实例,{}就是继承以后以后的类体
  类体中可使用所有类的语法
  匿名类不能写构造器
  匿名类可以从抽象类或者接口继承,必须提供抽象方法的实现

2.四种内部类的大概讲解

2.1 静态内部类

public class StateInnerClassDemo{
  public static void main(String[] args){
  Foo.Koo koo=new Foo.Koo();
  System.out.println(koo.add());
  }
}
class Foo{
  int a=1;
  static int b=2;
  //静态内部类的作用域类似静态变量,类加载以后就存在可以在静态内部类中访问静态成员
  static  class Koo{
  int add(){
   return b+1;
   }
  }
}

2.2 成员内部类

public class InnerClassDemo{
  public static void main(String [] args){
 //1.在Goo创建之后,才有Moo,否则会出编译错误
 //Moo moo=new Moo();//编译错误

//2.创建成员内部类
  Goo goo=new Goo();
  Moo moo=goo.new Moo();
//必须使用goo实例创建Moo实例

//3.goo创建的Moo实例可以访问goo实例的属性
  Goo goo2=new Goo();
  goo2.a=2;
  Moo moo2=goo2.new Moo();
  System.out.println(moo.add()+","+moo.add());
  }
}
class  Goo{
int a=1;
static int b=2;
//成员内部类:不使用static说明的内部类
//成员内部类与实例变量具有相同的作用域
class Moo{
 int add(){
 return a+b;
   }
  }
}


2.3 局部内部类

在方法内临时的创建一些类时,可以使用局部内部类

public class LoadInnerClassDemo{
  public static void  main(String [] args){
  final int a=2;

  class Foo{//局部变量
  int b=1;
  public int add(){
  return a+b;  //a是final的局部变量
  }
}

2.4 匿名内部类

2.4.1 匿名内部类,简称匿名类,比较常见

public  class AnnInnerClassDemo{
   public  static  voidmain(String[] main){
    Xoo xoo=new Xoo(){//匿名内部类
}
}
class  Xoo{
}


2.4.2 匿名内部类演示
    public  class AnnInnerClassDemo{
        public static void main(String [] main){
       //匿名内部类new Xoo(){}是对Xoo的继承,并同时实例化
      //  也可以说,new Xoo(){}是Xoo子类实例,是一个对象
        Xoo xoo=new Xoo(){};
       //2."{}",类体中可以声明大部分的功能,比如覆盖tostring的方法
    Xoo xoo1=new Xoo(){
        @Override
      public String toString(){
        return "Hi,Iam xoo1";
          }
        };
      System.out.println(xoo)            //com.itheima.A$1@dc8569
      System.out.println(xoo1);         //Hi,Iam xoo1
     }
}
class  Xoo{}

 

 

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<think>好的,我现在需要详细解释JVM中的CAS机制、原子类以及它们的使用场景。首先,用户提到了CAS机制和原子类,这两个都是并发编程中的关键概念。我应该从基础开始,逐步展开,确保结构清晰,同时符合用户给出的格式要求。 首先,CAS(Compare And Swap)机制是JVM中用于实现无锁并发操作的一种技术。我需要解释它的工作原理,包括比较和交换的步骤。这里需要提到CAS涉及到的三个操作数:内存地址、期望值和新值。当内存地址的值与期望值匹配时,才会更新为新值,否则不进行操作。这部分需要结合例子来说明,比如AtomicInteger的incrementAndGet方法是如何利用CAS实现的。 接下来是CAS的优缺点。优点包括减少线程阻塞,提高并发性能;缺点则是ABA问题、循环时间长带来的开销以及只能保证单个变量的原子性。需要引用用户提供的引用[3]中的ABA问题,说明这种情况可能带来的风险,比如在并发环境下,一个值从A变成B又变回A,CAS会误认为没有变化。这时候可能需要使用版本号或者AtomicStampedReference来解决。 然后是原子类部分。Javajava.util.concurrent.atomic包提供了多种原子类,比如AtomicInteger、AtomicLong、AtomicReference等。需要分别介绍这些类的用途,并举例说明它们的使用方法。例如,AtomicInteger的getAndIncrement方法是线程安全的,无需加锁。这里可以结合用户提到的引用[1],说明JVM如何通过本地方法(native方法)实现这些原子操作,底层可能依赖C/C++或硬件指令。 使用场景方面,需要明确在哪些情况下适合使用CAS和原子类。例如,计数器、状态标志的更新、构建无锁数据结构等。同时,要指出不适合的场景,比如涉及多个共享变量的复杂操作,这时候可能需要使用锁或其他同步机制。 最后,生成相关问题,确保问题覆盖了用户可能感兴趣的扩展内容,比如CAS的ABA问题解决方案、原子类与synchronized的比较、在分布式系统中的应用等。这些问题需要与之前的讲解内容相关联,帮助用户进一步学习。 需要特别注意格式要求:行内数学公式用$...$,独立公式用$$...$$,但当前内容可能不涉及数学公式,所以这部分可能不需要。但如果有相关公式,比如涉及到算法的时间复杂度,可能需要用LaTeX表示。不过根据用户的问题,可能暂时不需要数学表达式,但需要保持中文回答,正确引用标记,如[^3]对应引用中的CAS ABA问题。 总结步骤: 1. 解释CAS机制原理,优缺点,引用相关引用。 2. 介绍原子类的种类和用法,结合引用[1]中的native方法说明。 3. 分析使用场景,适合和不适用的案例。 4. 生成相关问题,覆盖机制、问题、比较和应用扩展。 需要确保语言简洁,结构清晰,分点说明,避免技术术语过于晦涩,让不同层次的读者都能理解。同时检查引用是否正确对应,比如引用[3]对应ABA问题,引用[1]对应native方法的实现。</think>### JVM中的CAS机制与原子类详解 #### 一、CAS机制原理 CAS(Compare And Swap)是一种无锁并发控制技术,通过**比较并交换**实现线程安全操作。其核心步骤如下: 1. 读取内存地址的当前值$V$。 2. 比较$V$与期望值$A$。 3. 若相等,将内存值更新为新值$B$;否则不操作并重试。 示例:`AtomicInteger`的`incrementAndGet()`方法通过循环CAS实现原子递增: ```java public final int incrementAndGet() { for (;;) { int current = get(); int next = current + 1; if (compareAndSet(current, next)) return next; } } ``` #### 二、CAS的优缺点 - **优点**:避免线程阻塞,提升并发性能。 - **缺点**: 1. **ABA问题**:值从$A→B→A$的变化可能导致CAS误判(可通过`AtomicStampedReference`添加版本号解决)。 2. **循环开销**:高竞争下频繁重试可能降低性能。 3. **单变量限制**:仅支持单个变量的原子操作。 #### 三、原子类的分类与使用 Java提供`java.util.concurrent.atomic`包,包含以下原子类: 1. **基本类型**: - `AtomicInteger`:原子整型操作。 - `AtomicLong`:原子长整型操作。 2. **引用类型**: - `AtomicReference`:原子更新对象引用。 - `AtomicStampedReference`:带版本号的引用,解决ABA问题[^3]。 3. **数组类型**: - `AtomicIntegerArray`:原子整型数组操作。 示例:使用`AtomicInteger`实现计数器: ```java AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0); counter.incrementAndGet(); // 线程安全递增 ``` #### 四、使用场景 1. **适用场景**: - **计数器**:如统计请求次数。 - **状态标志**:如线程启停控制。 - **无锁数据结构**:如`ConcurrentLinkedQueue`(基于CAS的无锁队列)。 2. **不适用场景**: - **多变量原子操作**:需使用锁或`AtomicReference`封装。 - **复杂业务逻辑**:高竞争时可能导致性能下降。 #### 五、底层实现 原子类的CAS操作依赖JVM通过**native方法**调用底层CPU指令(如x86的`CMPXCHG`)实现[^1]。例如,`compareAndSet()`方法在JVM内部通过C/C++代码直接操作内存。 ---
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