标签：最好 extends code 存在 赋值 field 指定 方式 val
提到同步，我们一般首先想到的是lock，synchronized，但java中有一套更加轻量级的同步方式即atomic类。java的并发原子包里面提供了很多可以进行原子操作的类，比如：
下面以AtomicInteger类为例：
package com.javaBase.LineDistance; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; /** * 〈一句话功能简述〉; * 〈功能详细描述〉 * * @author jxx * @see [相关类/方法]（可选） * @since [产品/模块版本] （可选） */ public class TestAtomic { public static AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(0); public static void main(String[] args) throws InterruptedException{ Thread t1 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i=0;i<1000;i++) { atomicInteger.incrementAndGet(); } } }); Thread t2 = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int i=0;i<1000;i++) { atomicInteger.incrementAndGet(); } } }); t1.start(); t2.start(); t1.join(); t2.join(); System.out.println("最终结果：" + atomicInteger); } }
运行结果：
最终结果：2000
由结果可知，atomicInteger类是线程安全的。下面看看incrementAndGet()方法是如何实现的，源码如下：
/** * Atomically increments by one the current value. * * @return the updated value */ public final int incrementAndGet() { return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1) + 1; }
public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) { int var5; do { var5 = this.getIntVolatile(var1, var2); } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4)); return var5; }
可以看到原子性的实现没有用synchronized，说明是非阻塞同步。最核心的方法是compareAndSwapInt，也就是所谓的CAS操作。CAS操作依赖底层硬件的CAS指令，CAS指令有两个步骤：冲突检测和更新操作，但是这两个步骤合起来成为一个原子性操作。CAS指令需要3个操作数：内存位置（V），旧的预期值（A），新值（B）。CAS指令执行时，首先比较内存位置V处的值和A的值是否相等（冲突检测），如果相等，就用新值B覆盖A（更新操作），否则，就什么也不做。所以，一般循环执行CAS操作，直到成功为止。
private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
private static final long valueOffset;
static { try { valueOffset = unsafe.objectFieldOffset (AtomicInteger.class.getDeclaredField("value")); } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); } }
Unsafe类是在sun.misc包下，不属于Java标准。但是很多Java的基础类库，包括一些被广泛使用的高性能开发库都是基于Unsafe类开发的，比如Netty、Cassandra、Hadoop、Kafka等。Unsafe类在提升Java运行效率，增强Java语言底层操作能力方面起了很大的作用。 Unsafe类使Java拥有了像C语言的指针一样操作内存空间的能力，同时也带来了指针的问题。过度的使用Unsafe类会使得出错的几率变大，因此Java官方并不建议使用的，官方文档也几乎没有。 通常我们最好也不要使用Unsafe类，除非有明确的目的，并且也要对它有深入的了解才行。
CAS也并非完美的，它会导致ABA问题，就是说，当前内存的值一开始是A，被另外一个线程先改为B然后再改为A，那么当前线程访问的时候发现是A，则认为它没有被其他线程访问过。在某些场景下这样是存在错误风险的。比如在链表中。那么如何解决这个ABA问题呢，大多数情况下乐观锁的实现都会通过引入一个版本号标记这个对象，每次修改版本号都会变话，比如使用时间戳作为版本号，这样就可以很好的解决ABA问题。在JDK中提供了AtomicStampedReference类来解决这个问题，思路是一样的。这个类也维护了一个int类型的标记stamp，每次更新数据的时候顺带更新一下stamp。
AtomicStampedReference使用代码：
package com.wangjun.thread; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; import java.util.concurrent.atomic.AtomicStampedReference; public class ABA { // 普通的原子类，存在ABA问题 AtomicInteger a1 = new AtomicInteger(10); // 带有时间戳的原子类，不存在ABA问题，第二个参数就是默认时间戳，这里指定为0 AtomicStampedReference<Integer> a2 = new AtomicStampedReference<Integer>(10, 0); public static void main(String[] args) { ABA a = new ABA(); a.test(); } public void test() { new Thread1().start(); new Thread2().start(); new Thread3().start(); new Thread4().start(); } class Thread1 extends Thread { @Override public void run() { a1.compareAndSet(10, 11); a1.compareAndSet(11, 10); } } class Thread2 extends Thread { @Override public void run() { try { Thread.sleep(200); // 睡0.2秒，给线程1时间做ABA操作 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("AtomicInteger原子操作：" + a1.compareAndSet(10, 11)); } } class Thread3 extends Thread { @Override public void run() { try { Thread.sleep(500); // 睡0.5秒，保证线程4先执行 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } int stamp = a2.getStamp(); a2.compareAndSet(10, 11, stamp, stamp + 1); stamp = a2.getStamp(); a2.compareAndSet(11, 10, stamp, stamp + 1); } } class Thread4 extends Thread { @Override public void run() { int stamp = a2.getStamp(); try { Thread.sleep(1000); // 睡一秒，给线程3时间做ABA操作 } catch (InterruptedException e) { e.printStackTrace(); } System.out.println("AtomicStampedReference原子操作:" + a2.compareAndSet(10, 11, stamp, stamp + 1)); } } }
可以看到使用AtomicStampedReference进行compareAndSet的时候，除了要验证数据，还要验证时间戳。如果数据一样，但是时间戳不一样，那么这个数据其实也被修改过了。
标签：最好 extends code 存在 赋值 field 指定 方式 val
原文地址：https://www.cnblogs.com/jxxblogs/p/12015832.html
