线程安全13_Concurrent包内Atomic类的原子性

最新推荐文章于 2025-08-08 11:18:03 发布
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/qq_35240352/article/details/82629912
本文介绍了如何使用AtomicInteger等原子类来确保共享变量的操作具备原子性，并解释了Atomic类并不能保证成员方法的原子性。此外，还探讨了Atomic类采用的CAS非锁机制的工作原理。

使用AtomicInteger等原子类可以保证共享变量的原子性。
使用Atomic类不能保证成员方法的原子性。
Atomic类采用了CAS非锁机制（Check And Set）

鲍少侠
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Java多线程-并发编程原子类Atomic
Mr.xing的博客
03-10 1074
原子类（Atomic）是一种用于实现线程安全的可变变量的类。它提供了一些原子操作，这些操作能够在多线程环境下确保对变量的操作是原子性的，即不会被其他线程中断或干扰。原子类最常见的应用场景是在并发编程中使用，用来解决多线程访问共享变量时可能出现的数据竞争问题。在多线程环境下，当多个线程同时访问和修改同一个变量时，可能会引发一系列的问题，比如数据不一致、丢失更新等。原子类通过提供一种机制，让多线程可以按照预期的方式进行原子性的操作，从而避免这些问题。
java中atomic(原子包)常用类详解
qq_36138652的博客
06-21 1190
atomic总结
这一次，彻底搞懂Java并发包中的Atomic原子类
smily的博客
06-26 582
多线程并发是Java语言中非常重要的一块内容，同时，也是Java基础的一个难点。说它重要是因为多线程是日常开发中频繁用到的知识，说它难是因为多线程并发涉及到的知识点非常之多，想要完全掌握Java的并发相关知识并非易事。也正因此，Java并发成了Java面试中最高频的知识点之一。本系列文章将从Java内存模型、volatile关键字、synchronized关键字、ReetrantLock、Atomic并发类以及线程池等方面来系统的认识Java的并发知识。通过本系列文章的学习你将深入理解volatile关键字
Concurrent——Atomic原子操作类
sdlyjzh的专栏
11-20 1485
打算把Concurrent包下面的一些类整理一下。今天先从最简单的开始，Atomic原子类。先看一下atomic包下的类 一共12个，共分四类：基本类型、数组、引用、属性。我们就按这四个分类，介绍一下它们的用途以及实现。基本类型包含上图红框里面的三个类。由于三个类提供的方法基本一致，下面以AtomicInterger为例。 AtomicInteger的常用方法如下： 实现逻辑都差不多，
线程安全性 ---原子性 atomic
weixin_42325823的博客
04-03 578
CPU 多级缓存： 缓存一致性，乱序执行优化 java内存模型：JMM规定，抽象结构，同步八种操作及规则 Java并发的优势与风险 1. 线程安全性 定义： 当多个线程访问某个类时，不管运行时环境采用何种调度方式或者这些进程将如何交替执行，并且在主调代码中不需要任何额外的同步或协同，这个类都能表现出正确的行为，那么就称这个类是线程安全的。 线程安全主要表现在 1.原子性：提供了互斥访问，...
并发编程-04线程安全性之原子性Atomic包的4种类型详解
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小工匠
02-17 1万+
文章目录概述原子更新基本类型Demo原子更新数组Demo原子更新引用类型Demo原子更新字段类型使用注意事项：Demo原子类线程安全的原理代码 概述 在实际应用中，当我们更新一个变量时，在并发环境下，如果多个线程同时去更新这个变量，更新后的值可能不是我们期望的值。 如果理解Java内存模型 JMM的原理的话，上面这个结论就很容易理解了。可参考下前面写的这篇文章 并发编程-02并发基础CPU多级缓存...
线程安全——Atomic系列类（主要实现原子类）
qq_39246466的博客
08-09 542
Atomic系列类封装了一系列的基础类型和对象操作，其主要目的就是为了实现原子性，主要核心类如下： AtomicInteger AtomicLong AtomicBoolean AtomicIntegerArray AtomicLongArray AtomicReference 原子性，多线程中能并发操作，保证数据准确 AtomicInteger与synchronized（将add操作变成一个原子操作）能保证原子性操作，（最终结果1000）能保证方法内运行中不会出现617，613之类的数
C++ 并发容器：concurrent_queue 与 atomic 的线程安全实践
snaba66419的博客
08-08 564
concurrent_queue和atomic是 C++ 多线程编程中保障线程安全的重要工具。concurrent_queue适用于多线程环境下的队列操作，其内部的同步机制简化了开发者的工作；atomic则适用于简单变量的原子操作，具有较高的性能。在实际开发中，开发者应根据具体的应用场景选择合适的工具。对于复杂的队列操作，优先考虑concurrent_queue；对于简单的变量修改和访问，atomic是更好的选择。同时，在使用这些工具时，还需要注意它们的性能特性和使用限制，以确保程序的高效性和正确性。
java 线程安全Long_【Java】线程安全之原子性Atomic(AtomicInteger|LongAdder|AtomicLong)
weixin_35315019的博客
02-13 254
线程安全性原子性Atomic包案例package com.keytech.task;import java.util.concurrent.Executor;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.Semaphore;i...
atomic包：原子类
埃泽漫笔
10-27 1050
public final int get() //获取当前的值public final int getAndSet(int newValue)//获取当前的值，并设置新的值public final int getAndIncrement()//获取当前的值，并自增public final int getAndDecrement() //获取当前的值，并自减public final int getAndAdd(int delta) //获取当前的值，并加上预期的值。
Java并发编程中的线程安全与原子类
weixin_42113456的博客
05-14 894
本文探讨了Java并发编程中的线程安全问题，特别是在多线程环境下对共享资源的操作可能导致数据不一致的风险。通过分析前增量操作符++在多线程下的非原子行为和由此引发的race condition问题，介绍了java.util.concurrent.atomic包下的原子类如何通过原子操作来解决这一问题。此外，还探讨了使用synchronized关键字和同步块来确保线程间的顺序执行和数据的一致性。
Java多线程Atomic包操作原子变量与原子类详解
08-28
Java的`Atomic`包是Java多线程编程中一个重要的工具，它提供了对原子变量的操作，确保了在并发环境下的数据一致性。在多线程环境中，原子性是至关重要的，这意味着一个操作要么完整执行，要么不执行，不会被其他线程...
day33线程安全代码块设计思路_线程代码安全块_源码
10-04
线程安全指的是当多个线程同时执行时，一个类或者方法能够正确处理并发调用，保证其内部数据的一致性和完整性。在Java中，如果一个方法或代码块被`synchronized`修饰，那么它将被视为线程安全的，因为只有一个线程能...
优化算法基于四则运算的算术优化算法原理与Python实现：面向图像分割的全局寻优方法研究
最新发布
09-06
内容概要：本文系统介绍了算术优化算法（AOA）的基本原理、核心思想及Python实现方法，并通过图像分割的实际案例展示了其应用价值。AOA是一种基于种群的元启发式算法，其核心思想来源于四则运算，利用乘除运算进行全局勘探，加减运算进行局部开发，通过数学优化器加速函数（MOA）和数学优化概率（MOP）动态控制搜索过程，在全局探索与局部开发之间实现平衡。文章详细解析了算法的初始化、勘探与开发阶段的更新策略，并提供了完整的Python代码实现，结合Rastrigin函数进行测试验证。进一步地，以Flask框架搭建前后端分离系统，将AOA应用于图像分割任务，展示了其在实际工程中的可行性与高效性。最后，通过收敛速度、寻优精度等指标评估算法性能，并提出自适应参数调整、模型优化和并行计算等改进策略。; 适合人群：具备一定Python编程基础和优化算法基础知识的高校学生、科研人员及工程技术人员，尤其适合从事人工智能、图像处理、智能优化等领域的从业者；; 使用场景及目标：①理解元启发式算法的设计思想与实现机制；②掌握AOA在函数优化、图像分割等实际问题中的建模与求解方法；③学习如何将优化算法集成到Web系统中实现工程化应用；④为算法性能评估与改进提供实践参考； 阅读建议：建议读者结合代码逐行调试，深入理解算法流程中MOA与MOP的作用机制，尝试在不同测试函数上运行算法以观察性能差异，并可进一步扩展图像分割模块，引入更复杂的预处理或后处理技术以提升分割效果。
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09-06
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线程安全原子性怎么理解
04-02
<think>好的，我现在需要解释“线程安全原子性”这个概念。用户之前问了volatile关键字是否能保证线程安全，现在接着问原子性的理解。首先，我要确定用户已经了解volatile的局限性，特别是它不保证原子性。 首先，原子性是什么意思呢？原子操作是不可分割的，要么全部执行，要么都不执行。比如i++操作，实际上分为读取、增加、写入三个步骤，如果这三个步骤被打断，就会导致数据不一致。这时候需要确保这三个步骤作为一个整体执行，这就是原子性。 接下来，我需要区分原子性和线程安全的其他方面，比如可见性和有序性。用户可能知道volatile解决了可见性和有序性，但原子性需要其他机制，比如synchronized或原子类。 然后，我应该举一些例子。比如，使用synchronized方法或代码块来保证原子性，或者使用AtomicInteger这样的原子类。这些例子能帮助用户理解具体如何实现原子性。 还要考虑用户可能的疑问，比如为什么简单的操作像i++不是原子的，或者原子类是如何工作的。需要解释这些操作在底层是如何分解的，以及原子类如何利用CAS（比较并交换）机制来保证原子性。 另外，可能需要对比不同的解决方案，比如synchronized和原子类的优缺点。比如，synchronized是悲观锁，可能影响性能，而原子类使用乐观锁，通常更高效。 最后，总结原子性在确保线程安全中的作用，强调必须结合可见性和有序性才能完全保证线程安全。可能还需要提到常见的应用场景，比如计数器、状态标志等，以及错误使用导致的竞态条件问题。 需要注意用词准确，避免技术术语过多，同时保持结构清晰，分点解释。检查是否有逻辑漏洞，确保回答覆盖原子性的定义、重要性、实现方式及实际例子，帮助用户全面理解。</think>--- ### 一、原子性的定义 **原子性（Atomicity）** 指一个操作（或多个步骤）像不可分割的“原子”一样，要么**全部执行完成**，要么**完全不执行**，中间状态对外不可见。在多线程环境下，原子性确保**没有其他线程能干扰或观察到该操作的中间过程**。 --- ### 二、为什么需要原子性？ 以常见的`i++`操作为例： ```java int i = 0; i++; // 实际包含3个步骤：读取i → 计算i+1 → 写入新值到i ``` - **单线程下**：`i++`是原子的（用户视角）。 - **多线程下**： 若两个线程同时执行`i++`，可能出现以下交错执行： ```plaintext 线程A：读取i=0 → 计算i+1=1 线程B：读取i=0 → 计算i+1=1 线程A：写入i=1 线程B：写入i=1 ``` 最终结果`i=1`（而非预期的`2`），这就是**竞态条件（Race Condition）**。 --- ### 三、原子性如何保证线程安全？ #### 1. **通过锁机制（如`synchronized`）** 使用锁强制**互斥访问共享资源**： ```java private int count = 0; public synchronized void increment() { count++; // 锁保证同一时刻只有一个线程执行此方法 } ``` - **优点**：简单通用。 - **缺点**：锁是悲观策略，可能引发线程阻塞和性能开销。 #### 2. **通过原子类（如`AtomicInteger`）** Java提供`java.util.concurrent.atomic`包，利用CAS（Compare-And-Swap）实现无锁原子操作： ```java AtomicInteger atomicCount = new AtomicInteger(0); atomicCount.incrementAndGet(); // 线程安全的原子操作 ``` - **CAS原理**： 1. 读取当前值 2. 计算新值 3. 比较当前值是否未被其他线程修改 - 若未被修改，更新为新值 - 若已被修改，重试整个操作 - **优点**：无锁，性能高。 - **缺点**：复杂操作需自行实现CAS逻辑。 --- ### 四、原子性的关键特征 1. **不可分割性** 原子操作的所有步骤必须作为一个整体执行，例如转账操作： ```java synchronized void transfer(Account from, Account to, int amount) { from.withdraw(amount); // 扣款 to.deposit(amount); // 存款 } ``` 若没有原子性，可能发生扣款成功但存款失败，导致数据不一致。 2. **对竞态条件的免疫** 原子性直接解决多线程对共享资源的竞争问题，例如： ```java // 非原子操作（线程不安全） if (value > 0) { value--; // 可能被其他线程在条件判断后修改value } ``` --- ### 五、原子性与线程安全的关系 线程安全需同时满足三个条件： 1. **原子性**：通过锁或原子类实现。 2. **可见性**：通过`volatile`或锁保证修改后的值对其他线程立即可见。 3. **有序性**：通过`volatile`或锁禁止指令重排序。 **原子性是线程安全的必要条件，但非充分条件**。 - **示例**： 即使操作是原子的，若缺乏可见性，其他线程仍可能读取旧值。 ```java class Counter { private int count = 0; // 未用volatile，可能导致可见性问题 public synchronized void increment() { count++; } public int getCount() { return count; } // 可能读取到过时值 } ``` --- ### 六、典型应用场景 1. **计数器** ```java AtomicInteger requestCount = new AtomicInteger(0); requestCount.incrementAndGet(); // 统计请求次数 ``` 2. **状态标志** ```java volatile boolean isRunning = true; // 原子读/写（单变量简单操作） ``` 3. **复合操作** ```java // 使用锁保证原子性 synchronized void updateCache() { if (cacheIsExpired) { reloadCache(); cacheIsExpired = false; } } ``` --- ### 七、总结 - **原子性本质**：确保关键操作在多线程中不可分割。 - **实现方式**：锁（如`synchronized`）或原子类（如`AtomicInteger`）。 - **常见误区**： - 误以为简单操作（如`i++`）是原子的。 - 忽略可见性和有序性对线程安全的影响。 - **最佳实践**：优先使用原子类，复杂场景结合锁机制。
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