07-Java中的13个原子操作类

　　Java从JDK 1.5开始提供了java.util.concurrent.atomic包（以下简称Atomic包），这个包中的原子操作类提供了一种用法简单、性能高效、线程安全地更新一个变量的方式。

　　在Atomic包里一共提供了13个类，属于4种类型的原子更新方式，分别是原子更新基本类型、原子更新数组、原子更新引用和原子更新属性（字段）。

一、原子更新基本类型类

　　Atomic包提供了以下3个类：

　　　　·AtomicBoolean：原子更新布尔类型。

　　　　·AtomicInteger：原子更新整型。

　　　　·AtomicLong：原子更新长整型

　　AtomicInteger示例：

常用方法：

　　　　int addAndGet（int delta）：以原子方式将输入的数值与实例中的值（AtomicInteger里的value）相加，并返回结果

　　　　boolean compareAndSet（int expect，int update）：如果输入的数值等于预期值，则以原子方式将该值设置为输入的值

　　　　int getAndIncrement()：以原子方式将当前值加1，注意，这里返回的是自增前的值

　　　　void lazySet（int newValue）：最终会设置成newValue，使用lazySet设置值后，可能导致其他线程在之后的一小段时间内还是可以读到旧的值

　　　　int getAndSet（int newValue）：以原子方式设置为newValue的值，并返回旧值

示例代码：

　　getAndIncrement的源码：

 

问题：Atomic包提供了3种基本类型的原子更新，其它基本类型如何实现？

　　　　Atomic包里的类基本都是使用Unsafe实现

Unsafe只提供了3种CAS方法：compareAndSwapObject、compare-AndSwapInt和compareAndSwapLong，再看AtomicBoolean源码，发现它是先把　Boolean转换成整型，再使用compareAndSwapInt进行CAS，所以原子更新char、float和double变量也可以用类似的思路来实现

 

二、原子更新数组

　　通过原子的方式更新数组里的某个元素，Atomic包提供了以下4个类

　　　　AtomicIntegerArray：原子更新整型数组里的元素。

　　　　AtomicLongArray：原子更新长整型数组里的元素

　　　　AtomicReferenceArray：原子更新引用类型数组里的元素

 

　　示例：AtomicIntegerArray类主要是提供原子的方式更新数组里的整型，其常用方法如下

　　常用方法：

　　　　int addAndGet（int i，int delta）：以原子方式将输入值与数组中索引i的元素相加

　　　　boolean compareAndSet（int i，int expect，int update）：如果当前值等于预期值，则以原子方式将数组位置i的元素设置成update值

　　代码示范：

　　

 

 三、原子更新引用类型 

　　包含3个引用类：

　　　　AtomicReference：原子更新引用类型。

　　　　·AtomicReferenceFieldUpdater：原子更新引用类型里的字段。

　　　　·AtomicMarkableReference：原子更新带有标记位的引用类型。可以原子更新一个布尔类型的标记位和引用类型。构造方法是AtomicMarkableReference（V initialRef，booleaninitialMark）。 

　　以AtomicReference为例进行讲解：

　　

 

 四、原子更新字段类

　　如果需原子地更新某个类里的某个字段时，就需要使用原子更新字段类，Atomic包提供了以下3个类进行原子字段更新

　　　　AtomicIntegerFieldUpdater：原子更新整型的字段的更新器。

　　　　·AtomicLongFieldUpdater：原子更新长整型字段的更新器。

　　　　·AtomicStampedReference：原子更新带有版本号的引用类型。该类将整数值与引用关联起来，可用于原子的更新数据和数据的版本号，可以解决使用CAS进行原子更新时可能出现的ABA问题。 

　　示例：