Java中的13个原子操作类总结

一、前言
　　在Java并发比编程中，要想保证一些操作不被其他线程干扰，就需要保证原子性，JDK中提供了13个原子操作类来帮助我们进行开发，本文是笔者对《java并发编程的艺术》一书中Java原子操作类的重点内容的总结和分析。
二、原子更新基本类型
　　使用原子的方式更新基本类型，Atomic包提供了以下3个类。
　　（1）AtomicBoolean: 原子更新布尔类型。
　　（2）AtomicInteger: 原子更新整型。
　　（3）AtomicLong: 原子更新长整型。
　　以上3个类提供的方法几乎一模一样，以AtomicInteger为例进行详解，AtomicIngeter的常用方法如下：
　　（1）int addAndGet(int delta): 以原子的方式将输入的数值与实例中的值相加，并返回结果。
　　（2）boolean compareAndSet(int expect, int update): 如果输入的值等于预期值，则以原子方式将该值设置为输入的值。
　　（3）int getAndIncrement(): 以原子的方式将当前值加1，注意，这里返回的是自增前的值。
　　（4）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。
　　（5）int getAndSet(int newValue): 以原子的方式设置为newValue,并返回旧值。
　　Atomic包里的类基本都是使用Unsafe下的CAS方法实现，方法如下：

　　Unsafe只提供了三种CAS方法: compareAndSwapObject、compareAndSwapInt和compateAndSwapLong,其他类型都是转成这三种类型再使用对应的方法去原子更新的。
三、原子更新数组
　　通过原子的方式更新数组里的某个元素，Atomic包提供了以下的4个类：
　　（1）AtomicIntegerArray: 原子更新整型数组里的元素。
　　（2）AtomicLongArray: 原子更新长整型数组里的元素。
　　（3）AtomicReferenceArray: 原子更新引用类型数组里的元素。
　　这三个类的最常用的方法是如下两个方法：
　　（1）get(int index)：获取索引为index的元素值。
　　（2）compareAndSet(int i,E expect,E update): 如果当前值等于预期值，则以原子方式将数组位置i的元素设置为update值。
　　以AtomicReferenceArray举例如下：

　　输出结果为：index100 \n index1。
　　需要注意的是，数组value通过构造方法传递进去，然后AtoReferenceArray会将当前数组复制一份，所以当AtoReferenceArray对内部的数组元素修改的时候，不会影响原先传入的referenceArray数组。
四、原子更新引用类型
　　Atomic包提供了以下三个类：
　　（1）AtomicReference: 原子更新引用类型。
　　（2）AtomicReferenceFieldUpdater: 原子更新引用类型的字段。
　　（3）AtomicMarkableReferce: 原子更新带有标记位的引用类型。
　　这三个类提供的方法都差不多，首先构造一个引用对象，然后把引用对象set进Atomic类，然后调用compareAndSet等一些方法去进行原子操作，原理都是基于Unsafe实现，但AtomicReferenceFieldUpdater略有不同，更新的字段必须用volatile修饰，下面提供一段示例代码：

五、原子更新字段类
　　Atomic包提供了四个类进行原子字段更新：
　　（1）AtomicIntegerFieldUpdater: 原子更新整型的字段的更新器。
　　（2）AtomicLongFieldUpdater: 原子更新长整型字段的更新器。
　　（3）AtomicStampedFieldUpdater: 原子更新带有版本号的引用类型。
　　（4）AtomicReferenceFieldUpdater: 上面已经说过此处不在赘述。
　　这四个类的使用方式都差不多，示例代码如上一小节的AtomicReferenceFieldUpdater一样，要想原子地更新字段类需要两步。第一步，因为原子更新字段类都是抽象类，每次使用的时候必须使用静态方法newUpdater()创建一个更新器，并且需要设置想要更新的类和属性。第二步，更新类的字段必须使用public volatile修饰。

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