JAVA多线程编程-线程安全性AtomicInteger原子操作

createh52周前 (04-11)技术教程5

AtomicInteger是Java中一个提供原子性操作的类,可用于线程安全的操作整型变量。

AtomicInteger提供了一系列的原子性操作方法,包括get()、set()、getAndSet()、incrementAndGet()、decrementAndGet()、addAndGet()等方法,这些方法都是原子性的,可以确保在多线程并发访问的情况下,对共享变量的操作是线程安全的。

下面是一个简单的例子:

public class AtomicIntegerDemo {

    private static AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0);

    public static void main(String[] args) {

        for (int i = 0; i < 10 i new thread -> {
                int value = counter.incrementAndGet();
                System.out.println("Value: " + value);
            }).start();
        }

    }
}

在上面的例子中,我们创建了一个AtomicInteger实例,然后使用10个线程并发地对其进行incrementAndGet()操作,最后输出每次操作后的值。由于AtomicInteger保证了原子性,因此在多线程并发访问的情况下,我们可以确保计数器的值是正确的。

AtomicInteger是如何保证线程安全的?

AtomicInteger通过使用CAS(Compare and Swap)操作来保证线程安全。CAS是一种基于硬件的原子性操作,可以保证在多线程并发访问的情况下,对共享变量的操作是原子性的。CAS操作由三个参数组成:内存地址、期望值和新值。当期望值和内存地址处的值相同时,CAS操作会将内存地址处的值更新为新值。如果期望值和内存地址处的值不相同,则说明在操作过程中,有其他线程已经修改了内存地址处的值,此时CAS操作将不会执行任何操作,而是返回false。由于CAS操作是基于硬件的原子性操作,因此可以保证在多线程并发访问的情况下,对共享变量的操作是原子性的。

AtomicInteger内部使用了一个volatile修饰的int类型的变量来存储实际的值,这个变量可以保证在多线程并发访问的情况下的可见性。AtomicInteger提供了一系列方法来对这个变量进行操作,比如get()方法用于获取当前的值,set()方法用于设置新的值,incrementAndGet()方法用于将当前值加1并返回结果等等。这些方法内部都是通过调用CAS操作来实现的,从而保证了对共享变量的操作是原子性的,从而避免了多线程并发访问时的数据竞争和一致性问题。

延申

AtomicInteger类在
java.util.concurrent.atomic包里,所以该包里的其它类,如AtomicLong、AtomicBoolean等等,它们都是线程安全的。在实际开发中可以根据实际情况选择正确的类

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