JAVA原子性操作

本文深入探讨了Java中的原子操作概念,列举了Java中原子操作的几种类型,包括基本类型的赋值、引用赋值及Atomic包中的操作,并通过具体示例对比了同步方法与原子性方法在性能上的差异。

java 原子性操作

Java中的原子操作包括: 1)除long和double之外的基本类型的赋值操作

2)所有引用reference的赋值操作

3)java.concurrent.Atomic.* 包中所有类的一切操作

count++不是原子操作,是3个原子操作组合

1.读取主存中的count值,赋值给一个局部成员变量tmp 2.tmp+1 3.将tmp赋值给count

要使用AtomicInteger.getAndIncrement()才可以避免并发问题

原子性操作与加锁实例:

package com.yy.ent.antiad.common.util;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
/**
 * 原子性自增与加锁方式对比
 * @author huangyucai1@yy.com
 * @since 2016-6-2
 */
public class AtomicTest {
    private int value;

    public AtomicTest(int value){
        this.value = value;
    }

    public synchronized int increase(){
        return value++;
    }

    public int getValue(){
        return value;
    }

    public static void main(String args[]){
        long start = System.currentTimeMillis();

        AtomicTest test = new AtomicTest(0);
        for( int i=0;i< 100000000;i++){
            test.increase();
        }
        long end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(test.getValue()+" times increase synchronize time cost:"+(end -start)+" ms");

        start = System.currentTimeMillis();
        AtomicInteger atomic = new AtomicInteger(0);

        for(int i=0;i< 100000000;i++){
            atomic.incrementAndGet();
        }
        end = System.currentTimeMillis();
        System.out.println(atomic.intValue() +" times increase atomic time cost:"+(end - start)+" ms" );
    }

}

运行结果

100000000 times increase synchronize time cost:2857 ms

100000000 times increase atomic time cost:1033 ms

转载于:https://my.oschina.net/caiz/blog/686337

### Java原子性操作的概念 在并发环境中,原子操作指的是不可分割的操作,其特性是该操作要么完全执行,要么完全不执行,不存在中间状态。这种性质对于确保数据一致性和防止竞态条件至关重要[^1]。 ### 原子性操作的实现机制 Java 提供了一组专门用于处理原子性的类,位于 `java.util.concurrent.atomic` 包下。这些类实现了基于硬件级别的比较并交换(Compare-and-Swap, CAS)算法来保证操作原子性。CAS 是一种无锁算法,它通过循环尝试直到成功完成一次更新而无需阻塞其他线程。这使得多个线程可以在高竞争环境下高效工作而不必担心死锁等问题的发生[^2]。 #### AtomicInteger 类作为例子 `AtomicInteger` 表示一个整数类型的数值,并提供了诸如 `get()` 和 `set()` 方法来进行安全地读取和设置值。由于内部采用了 volatile 变量以及上述提到的 CAS 技术,因此即使是在多线程访问的情况下也能保持良好的性能表现: ```java import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; public class AtomicCounter { private final AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0); public void increment() { counter.incrementAndGet(); } public int getValue() { return counter.get(); } } ``` 这段代码展示了如何利用 `AtomicInteger` 来创建一个简单的计数器实例,其中每次调用 `increment()` 都会增加当前存储于对象中的数字;而获取最新值则可以通过 `getValue()` 完成。 ### 使用场景 当涉及到共享资源被不同线程频繁修改时,就需要考虑采用合适的同步手段以维护程序逻辑上的正确性。例如,在银行账户转账过程中如果两个客户同时向同一个账号存款,则应该采取措施避免因缺乏必要的保护而导致余额计算错误的情况发生。此时就可以借助像 `synchronized` 关键字或者更高效的原子类型及其所提供的 API 函数来解决问题[^4]。 另外值得注意的是,虽然传统的锁定机制也可以达到同样的效果,但是相比于显式的加锁解锁过程而言,使用原子变量往往能带来更低开销的同时还简化了编码难度[^3]。
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