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Java多线程中原子性操作类怎么用

发表于:2024-11-25 作者:千家信息网编辑
千家信息网最后更新 2024年11月25日,小编给大家分享一下Java多线程中原子性操作类怎么用,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让我们一起去了解一下吧!前言:在java5以后,
千家信息网最后更新 2024年11月25日Java多线程中原子性操作类怎么用

小编给大家分享一下Java多线程中原子性操作类怎么用,相信大部分人都还不怎么了解,因此分享这篇文章给大家参考一下,希望大家阅读完这篇文章后大有收获,下面让我们一起去了解一下吧!

前言:

在java5以后,我们接触到了线程原子性操作,也就是在修改时我们只需要保证它的那个瞬间是安全的即可,经过相应的包装后可以再处理对象的并发修改,本文总结一下Atomic系列的类的使用方法,其中包含:

1. 基本类型的使用

public class AtomicTest {    /**     * 常见的方法列表     *     * @see AtomicInteger#get()             直接返回值     * @see AtomicInteger#getAndAdd(int)    增加指定的数据,返回变化前的数据     * @see AtomicInteger#getAndDecrement() 减少1,返回减少前的数据     * @see AtomicInteger#getAndIncrement() 增加1,返回增加前的数据     * @see AtomicInteger#getAndSet(int)    设置指定的数据,返回设置前的数据     * @see AtomicInteger#addAndGet(int)    增加指定的数据后返回增加后的数据     * @see AtomicInteger#decrementAndGet() 减少1,返回减少后的值     * @see AtomicInteger#incrementAndGet() 增加1,返回增加后的值     * @see AtomicInteger#lazySet(int)      仅仅当get时才会set     * @see AtomicInteger#compareAndSet(int, int) 尝试新增后对比,若增加成功则返回true否则返回false     **/    public static void main(String[] args) {        final AtomicTicket ticket = new AtomicTicket();        for (int i = 0; i < 3; i++) {            new Thread(new Runnable() {                @Override                public void run() {                    while (ticket.getCount() > 0) {                        System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " count: " + ticket.decrement());                    }                }            }).start();        }    }}class AtomicTicket {    public AtomicInteger count = new AtomicInteger(100);    public int decrement() {        return count.getAndDecrement();    }    public int getCount() {        return count.get();    }}

Thread-0 count: 100
Thread-2 count: 98
Thread-1 count: 99
Thread-2 count: 96
Thread-0 count: 97
Thread-2 count: 94
Thread-2 count: 92
Thread-1 count: 95
中间省略...
Thread-1 count: 12
Thread-2 count: 7
Thread-0 count: 9
Thread-2 count: 5
Thread-1 count: 6
Thread-2 count: 3
Thread-0 count: 4
Thread-2 count: 1
Thread-1 count: 2

2. 数组类型的使用

public class AtomicIntegerArrayTest {    /**     * 常见的方法列表     * @see AtomicIntegerArray#addAndGet(int, int) 执行加法,第一个参数为数组的下标,第二个参数为增加的数量,返回增加后的结果     * @see AtomicIntegerArray#compareAndSet(int, int, int) 对比修改,参数1:数组下标,参数2:原始值,参数3,修改目标值,修改成功返回true否则false     * @see AtomicIntegerArray#decrementAndGet(int) 参数为数组下标,将数组对应数字减少1,返回减少后的数据     * @see AtomicIntegerArray#incrementAndGet(int) 参数为数组下标,将数组对应数字增加1,返回增加后的数据     *     * @see AtomicIntegerArray#getAndAdd(int, int) 和addAndGet类似,区别是返回值是变化前的数据     * @see AtomicIntegerArray#getAndDecrement(int) 和decrementAndGet类似,区别是返回变化前的数据     * @see AtomicIntegerArray#getAndIncrement(int) 和incrementAndGet类似,区别是返回变化前的数据     * @see AtomicIntegerArray#getAndSet(int, int) 将对应下标的数字设置为指定值,第二个参数为设置的值,返回是变化前的数据     */    private final static AtomicIntegerArray ATOMIC_INTEGER_ARRAY = new AtomicIntegerArray(new int[]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,10});    public static void main(String []args) throws InterruptedException {        Thread []threads = new Thread[10];        for(int i = 0 ; i < 10 ; i++) {            final int index = i;            threads[i] = new Thread() {                public void run() {                    int original =  ATOMIC_INTEGER_ARRAY.get(index);                    int result = ATOMIC_INTEGER_ARRAY.addAndGet(index, index + 1);                    System.out.println("currentThread:" + Thread.currentThread().getName() + " , 原始值为:" + original + ",增加后的结果为:" + result);                }            };            threads[i].start();        }        for(Thread thread : threads) {            thread.join();        }        System.out.println("=========================>\n执行已经完成,结果列表:");        for(int i = 0 ; i < ATOMIC_INTEGER_ARRAY.length() ; i++) {            System.out.println(ATOMIC_INTEGER_ARRAY.get(i));        }    }}

currentThread:Thread-0 , 原始值为:1,增加后的结果为:2
currentThread:Thread-3 , 原始值为:4,增加后的结果为:8
currentThread:Thread-2 , 原始值为:3,增加后的结果为:6
currentThread:Thread-1 , 原始值为:2,增加后的结果为:4
currentThread:Thread-5 , 原始值为:6,增加后的结果为:12
currentThread:Thread-4 , 原始值为:5,增加后的结果为:10
currentThread:Thread-6 , 原始值为:7,增加后的结果为:14
currentThread:Thread-7 , 原始值为:8,增加后的结果为:16
currentThread:Thread-8 , 原始值为:9,增加后的结果为:18
currentThread:Thread-9 , 原始值为:10,增加后的结果为:20
=========================>

执行已经完成,结果列表:
2
4
6
8
10
12
14
16
18
20

3. 引用类型的使用

public class AtomicReferenceTest {    public static void main(String[] args) {        People people1 =new People("Bom", 0);        People people2 =new People("Tom",10);        //先初始化一个值,如果不初始化则默认值为null        AtomicReference reference = new AtomicReference<>(people1);        People people3 = reference.get();        if (people3.equals(people1)) {            System.out.println("people3:" + people3);        } else {            System.out.println("else:" + people3);        }        /**         * 当前值:拿当前值和reference.get()获取到的值去比较,如果相等则true并更新值为期望值         * 期望值:如果返回true则更新为期望值,如果返回false则不更新值         */        boolean b = reference.compareAndSet(null, people2);        System.out.println("myClass.main-"+b+"--"+reference.get());        boolean b1 = reference.compareAndSet(people1, people2);        System.out.println("myClass.main-"+b1+"--"+reference.get());        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                System.out.println(Thread.currentThread().getName());                People people = reference.get();                people.setName("Tom"+Thread.currentThread().getName());                people.setAge(people.getAge()+1);                reference.getAndSet(people);                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+reference.get().toString());            }        }).start();        new Thread(new Runnable() {            @Override            public void run() {                System.out.println(Thread.currentThread().getName());                People people = reference.get();                people.setName("Tom"+Thread.currentThread().getName());                people.setAge(people.getAge()+4);                reference.getAndSet(people);                System.out.println(Thread.currentThread().getName()+reference.get().toString());            }        }).start();    }} class People {    private String name;    private int age;    public People(String name, int age) {        this.name = name;        this.age = age;    }    public String getName() {        return name;    }    public void setName(String name) {        this.name = name;    }    public int getAge() {        return age;    }    public void setAge(int age) {        this.age = age;    }    @Override    public String toString() {        return "People{" +                "name='" + name + ''' +                ", age=" + age +                '}';    }}

4.字段类型的使用

public class AtomicIntegerFieldUpdaterTest {    /**     * 可以直接访问对应的变量,进行修改和处理     * 条件:要在可访问的区域内,如果是private或挎包访问default类型以及非父亲类的protected均无法访问到     * 其次访问对象不能是static类型的变量(因为在计算属性的偏移量的时候无法计算),也不能是final类型的变量(因为根本无法修改),必须是普通的成员变量     * 

* 方法(说明上和AtomicInteger几乎一致,唯一的区别是第一个参数需要传入对象的引用) * * @see AtomicIntegerFieldUpdater#addAndGet(Object, int) * @see AtomicIntegerFieldUpdater#compareAndSet(Object, int, int) * @see AtomicIntegerFieldUpdater#decrementAndGet(Object) * @see AtomicIntegerFieldUpdater#incrementAndGet(Object) * @see AtomicIntegerFieldUpdater#getAndAdd(Object, int) * @see AtomicIntegerFieldUpdater#getAndDecrement(Object) * @see AtomicIntegerFieldUpdater#getAndIncrement(Object) * @see AtomicIntegerFieldUpdater#getAndSet(Object, int) */ public final static AtomicIntegerFieldUpdater ATOMIC_INTEGER_UPDATER = AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(A.class, "intValue"); public static void main(String[] args) { final A a = new A(); for (int i = 0; i < 10; i++) { new Thread() { public void run() { System.out.println( Thread.currentThread().getName() + " " + ATOMIC_INTEGER_UPDATER.get(a)); ATOMIC_INTEGER_UPDATER.addAndGet(a, 11); System.out.println( Thread.currentThread().getName() + " " + ATOMIC_INTEGER_UPDATER.get(a)); if (ATOMIC_INTEGER_UPDATER.compareAndSet(a, ATOMIC_INTEGER_UPDATER.get(a), 120)) { System.out.println(Thread.currentThread().getName() + " 对应的值做了修改!"); } System.out.println( Thread.currentThread().getName() + " " + ATOMIC_INTEGER_UPDATER.get(a)); } }.start(); } } static class A { volatile int intValue = 100; }}

Thread-0 100
Thread-2 100
Thread-1 100
Thread-2 122
Thread-3 111
Thread-5 120
Thread-0 111
Thread-5 142
Thread-3 131
Thread-2 对应的值做了修改!
Thread-2 120
Thread-8 120
Thread-4 133
Thread-1 133
Thread-9 142
Thread-4 142
Thread-4 对应的值做了修改!
Thread-8 131
Thread-3 对应的值做了修改!
Thread-3 120
Thread-7 120
Thread-7 131
Thread-5 对应的值做了修改!
Thread-5 120
Thread-6 120
Thread-0 对应的值做了修改!
Thread-6 131
Thread-7 对应的值做了修改!
Thread-8 对应的值做了修改!
Thread-4 120
Thread-9 131
Thread-1 对应的值做了修改!
Thread-9 对应的值做了修改!
Thread-8 120
Thread-7 120
Thread-6 对应的值做了修改!
Thread-0 131
Thread-6 120
Thread-9 120
Thread-1 120

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