Java concurrency之AtomicLong原子类_动力节点Java学院整理

AtomicLong介绍和函数列表

AtomicLong是作用是对长整形进行原子操作。

在32位操作系统中,64位的long 和 double 变量由于会被JVM当作两个分离的32位来进行操作,所以不具有原子性。而使用AtomicLong能让long的操作保持原子型。

AtomicLong函数列表

// 构造函数
AtomicLong()
// 创建值为initialValue的AtomicLong对象
AtomicLong(long initialValue)
// 以原子方式设置当前值为newValue。
final void set(long newValue)
// 获取当前值
final long get()
// 以原子方式将当前值减 1,并返回减1后的值。等价于“--num”
final long decrementAndGet()
// 以原子方式将当前值减 1,并返回减1前的值。等价于“num--”
final long getAndDecrement()
// 以原子方式将当前值加 1,并返回加1后的值。等价于“++num”
final long incrementAndGet()
// 以原子方式将当前值加 1,并返回加1前的值。等价于“num++”
final long getAndIncrement()
// 以原子方式将delta与当前值相加,并返回相加后的值。
final long addAndGet(long delta)
// 以原子方式将delta添加到当前值,并返回相加前的值。
final long getAndAdd(long delta)
// 如果当前值 == expect,则以原子方式将该值设置为update。成功返回true,否则返回false,并且不修改原值。
final boolean compareAndSet(long expect, long update)
// 以原子方式设置当前值为newValue,并返回旧值。
final long getAndSet(long newValue)
// 返回当前值对应的int值
int intValue()
// 获取当前值对应的long值
long longValue()
// 以 float 形式返回当前值
float floatValue()
// 以 double 形式返回当前值
double doubleValue()
// 最后设置为给定值。延时设置变量值,这个等价于set()方法,但是由于字段是volatile类型的,因此次字段的修改会比普通字段(非volatile字段)有稍微的性能延时(尽管可以忽略),所以如果不是想立即读取设置的新值,允许在“后台”修改值,那么此方法就很有用。如果还是难以理解,这里就类似于启动一个后台线程如执行修改新值的任务,原线程就不等待修改结果立即返回(这种解释其实是不正确的,但是可以这么理解)。
final void lazySet(long newValue)
// 如果当前值 == 预期值,则以原子方式将该设置为给定的更新值。JSR规范中说:以原子方式读取和有条件地写入变量但不 创建任何 happen-before 排序,因此不提供与除 weakCompareAndSet 目标外任何变量以前或后续读取或写入操作有关的任何保证。大意就是说调用weakCompareAndSet时并不能保证不存在happen-before的发生(也就是可能存在指令重排序导致此操作失败)。但是从Java源码来看,其实此方法并没有实现JSR规范的要求,最后效果和compareAndSet是等效的,都调用了unsafe.compareAndSwapInt()完成操作。
final boolean weakCompareAndSet(long expect, long update)

AtomicLong源码分析(基于JDK1.7.0_40)

AtomicLong的完整源码

  /*
  * ORACLE PROPRIETARY/CONFIDENTIAL. Use is subject to license terms.
  *
  *
  *
  *
  *
  *
  *
  *
  *
  *
  *
  *
  *
  *
  *
  *
  *
  *
  *
  *
  */
 /*
  *
  *
  *
  *
  *
  * Written by Doug Lea with assistance from members of JCP JSR-
  * Expert Group and released to the public domain, as explained at
  * http://creativecommons.org/publicdomain/zero/./
  */
 package java.util.concurrent.atomic;
 import sun.misc.Unsafe;
 /**
  * A {@code long} value that may be updated atomically. See the
  * {@link java.util.concurrent.atomic} package specification for
  * description of the properties of atomic variables. An
  * {@code AtomicLong} is used in applications such as atomically
  * incremented sequence numbers, and cannot be used as a replacement
  * for a {@link java.lang.Long}. However, this class does extend
  * {@code Number} to allow uniform access by tools and utilities that
  * deal with numerically-based classes.
  *
  * @since .
  * @author Doug Lea
  */
 public class AtomicLong extends Number implements java.io.Serializable {
   private static final long serialVersionUID = L;
   // setup to use Unsafe.compareAndSwapLong for updates
   private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
   private static final long valueOffset;
   /**
    * Records whether the underlying JVM supports lockless
    * compareAndSwap for longs. While the Unsafe.compareAndSwapLong
    * method works in either case, some constructions should be
    * handled at Java level to avoid locking user-visible locks.
    */
   static final boolean VM_SUPPORTS_LONG_CAS = VMSupportsCS();
   /**
    * Returns whether underlying JVM supports lockless CompareAndSet
    * for longs. Called only once and cached in VM_SUPPORTS_LONG_CAS.
    */
   private static native boolean VMSupportsCS();
   static {
    try {
     valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
       (AtomicLong.class.getDeclaredField("value"));
    } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
   }
   private volatile long value;
   /**
    * Creates a new AtomicLong with the given initial value.
    *
    * @param initialValue the initial value
    */
   public AtomicLong(long initialValue) {
     value = initialValue;
   }
   /**
    * Creates a new AtomicLong with initial value {@code }.
    */
   public AtomicLong() {
   }
   /**
    * Gets the current value.
    *
   * @return the current value
   */
   public final long get() {
     return value;
   }
   /**
   * Sets to the given value.
   *
   * @param newValue the new value
   */
   public final void set(long newValue) {
     value = newValue;
   }
   /**
   * Eventually sets to the given value.
   *
   * @param newValue the new value
   * @since 1.6
   */
   public final void lazySet(long newValue) {
     unsafe.putOrderedLong(this, valueOffset, newValue);
   }
   /**
   * Atomically sets to the given value and returns the old value.
   *
   * @param newValue the new value
   * @return the previous value
   */
   public final long getAndSet(long newValue) {
     while (true) {
       long current = get();
       if (compareAndSet(current, newValue))
         return current;
     }
   }
   /**
   * Atomically sets the value to the given updated value
   * if the current value {@code ==} the expected value.
   *
   * @param expect the expected value
   * @param update the new value
   * @return true if successful. False return indicates that
   * the actual value was not equal to the expected value.
   */
   public final boolean compareAndSet(long expect, long update) {
     return unsafe.compareAndSwapLong(this, valueOffset, expect, update);
   }
   /**
   * Atomically sets the value to the given updated value
   * if the current value {@code ==} the expected value.
   *
   * <p>May <a href="package-summary.html#Spurious" rel="external nofollow" >fail spuriously</a>
   * and does not provide ordering guarantees, so is only rarely an
   * appropriate alternative to {@code compareAndSet}.
   *
   * @param expect the expected value
   * @param update the new value
   * @return true if successful.
   */
   public final boolean weakCompareAndSet(long expect, long update) {
     return unsafe.compareAndSwapLong(this, valueOffset, expect, update);
   }
   /**
   * Atomically increments by one the current value.
   *
   * @return the previous value
   */
   public final long getAndIncrement() {
     while (true) {
       long current = get();
       long next = current + 1;
       if (compareAndSet(current, next))
         return current;
     }
   }
   /**
   * Atomically decrements by one the current value.
   *
   * @return the previous value
   */
   public final long getAndDecrement() {
     while (true) {
       long current = get();
       long next = current - 1;
       if (compareAndSet(current, next))
         return current;
     }
   }
   /**
   * Atomically adds the given value to the current value.
   *
   * @param delta the value to add
   * @return the previous value
   */
   public final long getAndAdd(long delta) {
     while (true) {
       long current = get();
       long next = current + delta;
       if (compareAndSet(current, next))
         return current;
     }
   }
   /**
   * Atomically increments by one the current value.
   *
   * @return the updated value
   */
   public final long incrementAndGet() {
     for (;;) {
       long current = get();
       long next = current + 1;
       if (compareAndSet(current, next))
         return next;
     }
   }
   /**
   * Atomically decrements by one the current value.
   *
   * @return the updated value
   */
   public final long decrementAndGet() {
     for (;;) {
       long current = get();
       long next = current - 1;
       if (compareAndSet(current, next))
         return next;
     }
   }
   /**
   * Atomically adds the given value to the current value.
   *
   * @param delta the value to add
   * @return the updated value
   */
   public final long addAndGet(long delta) {
     for (;;) {
       long current = get();
       long next = current + delta;
       if (compareAndSet(current, next))
         return next;
     }
   }
   /**
   * Returns the String representation of the current value.
   * @return the String representation of the current value.
   */
   public String toString() {
     return Long.toString(get());
   }
   public int intValue() {
     return (int)get();
   }
   public long longValue() {
     return get();
   }
   public float floatValue() {
     return (float)get();
   }
   public double doubleValue() {
     return (double)get();
   }
 }

AtomicLong的代码很简单,下面仅以incrementAndGet()为例,对AtomicLong的原理进行说明。

incrementAndGet()源码如下:

public final long incrementAndGet() {
  for (;;) {
    // 获取AtomicLong当前对应的long值
    long current = get();
    // 将current加1
    long next = current + 1;
    // 通过CAS函数,更新current的值
    if (compareAndSet(current, next))
      return next;
  }
}

说明:

(01) incrementAndGet()首先会根据get()获取AtomicLong对应的long值。该值是volatile类型的变量,get()的源码如下:

// value是AtomicLong对应的long值
private volatile long value;
// 返回AtomicLong对应的long值
public final long get() {
  return value;
}

(02) incrementAndGet()接着将current加1,然后通过CAS函数,将新的值赋值给value。

compareAndSet()的源码如下:

public final boolean compareAndSet(long expect, long update) {
  return unsafe.compareAndSwapLong(this, valueOffset, expect, update);
}

compareAndSet()的作用是更新AtomicLong对应的long值。它会比较AtomicLong的原始值是否与expect相等,若相等的话,则设置AtomicLong的值为update。

AtomicLong示例

 // LongTest.java的源码
 import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;
 public class LongTest {
   public static void main(String[] args){
     // 新建AtomicLong对象
     AtomicLong mAtoLong = new AtomicLong();
     mAtoLong.set(0x0123456789ABCDEFL);
     System.out.printf("%20s : 0x%016X\n", "get()", mAtoLong.get());
     System.out.printf("%20s : 0x%016X\n", "intValue()", mAtoLong.intValue());
     System.out.printf("%20s : 0x%016X\n", "longValue()", mAtoLong.longValue());
     System.out.printf("%20s : %s\n", "doubleValue()", mAtoLong.doubleValue());
     System.out.printf("%20s : %s\n", "floatValue()", mAtoLong.floatValue());
     System.out.printf("%20s : 0x%016X\n", "getAndDecrement()", mAtoLong.getAndDecrement());
     System.out.printf("%20s : 0x%016X\n", "decrementAndGet()", mAtoLong.decrementAndGet());
     System.out.printf("%20s : 0x%016X\n", "getAndIncrement()", mAtoLong.getAndIncrement());
     System.out.printf("%20s : 0x%016X\n", "incrementAndGet()", mAtoLong.incrementAndGet());
     System.out.printf("%20s : 0x%016X\n", "addAndGet(0x10)", mAtoLong.addAndGet(0x10));
     System.out.printf("%20s : 0x%016X\n", "getAndAdd(0x10)", mAtoLong.getAndAdd(0x10));
     System.out.printf("\n%20s : 0x%016X\n", "get()", mAtoLong.get());
     System.out.printf("%20s : %s\n", "compareAndSet()", mAtoLong.compareAndSet(0x12345679L, 0xFEDCBA9876543210L));
     System.out.printf("%20s : 0x%016X\n", "get()", mAtoLong.get());
   }
 }

运行结果:

  get() : 0x0123456789ABCDEF
     intValue() : 0x0000000089ABCDEF
     longValue() : 0x0123456789ABCDEF
    doubleValue() : 8.1985529216486896E16
    floatValue() : 8.1985531E16
  getAndDecrement() : 0x0123456789ABCDEF
  decrementAndGet() : 0x0123456789ABCDED
  getAndIncrement() : 0x0123456789ABCDED
  incrementAndGet() : 0x0123456789ABCDEF
   addAndGet(0x10) : 0x0123456789ABCDFF
   getAndAdd(0x10) : 0x0123456789ABCDFF
        get() : 0x0123456789ABCE0F
   compareAndSet() : false
        get() : 0x0123456789ABCE0F

以上所述是小编给大家介绍的Java concurrency之AtomicLong原子类,希望对大家有所帮助,如果大家有任何疑问请给我留言,小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对我们网站的支持!

(0)

相关推荐

  • Java concurrency之AtomicLongFieldUpdater原子类_动力节点Java学院整理

    AtomicLongFieldUpdater介绍和函数列表 AtomicLongFieldUpdater可以对指定"类的 'volatile long'类型的成员"进行原子更新.它是基于反射原理实现的. AtomicLongFieldUpdater函数列表 // 受保护的无操作构造方法,供子类使用. protected AtomicLongFieldUpdater() // 以原子方式将给定值添加到此更新器管理的给定对象的字段的当前值. long addAndGet(T obj, lo

  • 深入java线程池的使用详解

    在Java 5.0之前启动一个任务是通过调用Thread类的start()方法来实现的,任务的提于交和执行是同时进行的,如果你想对任务的执行进行调度或是控制 同时执行的线程数量就需要额外编写代码来完成.5.0里提供了一个新的任务执行架构使你可以轻松地调度和控制任务的执行,并且可以建立一个类似数据库连接 池的线程池来执行任务.这个架构主要有三个接口和其相应的具体类组成.这三个接口是Executor, ExecutorService.ScheduledExecutorService,让我们先用一个图

  • Java concurrency集合之ConcurrentSkipListMap_动力节点Java学院整理

    ConcurrentSkipListMap介绍 ConcurrentSkipListMap是线程安全的有序的哈希表,适用于高并发的场景. ConcurrentSkipListMap和TreeMap,它们虽然都是有序的哈希表.但是,第一,它们的线程安全机制不同,TreeMap是非线程安全的,而ConcurrentSkipListMap是线程安全的.第二,ConcurrentSkipListMap是通过跳表实现的,而TreeMap是通过红黑树实现的. 关于跳表(Skip List),它是平衡树的一种

  • Java concurrency之LockSupport_动力节点Java学院整理

    LockSupport介绍 LockSupport是用来创建锁和其他同步类的基本线程阻塞原语. LockSupport中的park() 和 unpark() 的作用分别是阻塞线程和解除阻塞线程,而且park()和unpark()不会遇到"Thread.suspend 和 Thread.resume所可能引发的死锁"问题. 因为park() 和 unpark()有许可的存在:调用 park() 的线程和另一个试图将其 unpark() 的线程之间的竞争将保持活性. LockSupport

  • Java concurrency之公平锁(二)_动力节点Java学院整理

    释放公平锁(基于JDK1.7.0_40) 1. unlock() unlock()在ReentrantLock.java中实现的,源码如下: public void unlock() { sync.release(1); } 说明: unlock()是解锁函数,它是通过AQS的release()函数来实现的. 在这里,"1"的含义和"获取锁的函数acquire(1)的含义"一样,它是设置"释放锁的状态"的参数.由于"公平锁"是

  • 四种Java线程池用法解析

    本文为大家分析四种Java线程池用法,供大家参考,具体内容如下 1.new Thread的弊端 执行一个异步任务你还只是如下new Thread吗? new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { // TODO Auto-generated method stub } } ).start(); 那你就out太多了,new Thread的弊端如下: a. 每次new Thread新建对象性能差. b. 线程缺乏统一管理,可能无限

  • Java 线程池详解及实例代码

    线程池的技术背景 在面向对象编程中,创建和销毁对象是很费时间的,因为创建一个对象要获取内存资源或者其它更多资源.在Java中更是如此,虚拟机将试图跟踪每一个对象,以便能够在对象销毁后进行垃圾回收. 所以提高服务程序效率的一个手段就是尽可能减少创建和销毁对象的次数,特别是一些很耗资源的对象创建和销毁.如何利用已有对象来服务就是一个需要解决的关键问题,其实这就是一些"池化资源"技术产生的原因. 例如Android中常见到的很多通用组件一般都离不开"池"的概念,如各种图片

  • 支持生产阻塞的Java线程池

    通常来说,生产任务的速度要大于消费的速度.一个细节问题是,队列长度,以及如何匹配生产和消费的速度. 一个典型的生产者-消费者模型如下:   在并发环境下利用J.U.C提供的Queue实现可以很方便地保证生产和消费过程中的线程安全.这里需要注意的是,Queue必须设置初始容量,防止生产者生产过快导致队列长度暴涨,最终触发OutOfMemory. 对于一般的生产快于消费的情况.当队列已满时,我们并不希望有任何任务被忽略或得不到执行,此时生产者可以等待片刻再提交任务,更好的做法是,把生产者阻塞在提交任

  • Java concurrency线程池之线程池原理(二)_动力节点Java学院整理

    线程池示例 在分析线程池之前,先看一个简单的线程池示例. import java.util.concurrent.Executors; import java.util.concurrent.ExecutorService; public class ThreadPoolDemo1 { public static void main(String[] args) { // 创建一个可重用固定线程数的线程池 ExecutorService pool = Executors.newFixedThre

  • java中通用的线程池实例代码

    复制代码 代码如下: package com.smart.frame.task.autoTask; import java.util.Collection;import java.util.Vector; /** * 任务分发器 */public class TaskManage extends Thread{    protected Vector<Runnable> tasks = new Vector<Runnable>();    protected boolean run

随机推荐