Java中的原子操作类

1.基本类型类

使用原子的方式更新基本类型，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。

三个基本类型类的API基本相同，以AtomicInteger整形原子操作类作为例子来分析这三种类的使用方法。其实现原理主要是通过CAS实现。

（1）public AtomicInteger(int initialValue)/public AtomicInteger( )：构造方法，参数为可选，不进行初始化时，默认值为0。

（2）public final int get()：获取存储的值。

（3） public final void set(int newValue)：设置内部值

（4）public final 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）public final int getAndSet(int newValue)：以原子方式设置新的值，并返回旧值

（6）public final int getAndIncrement()：以原子方式给旧值加1，返回的是未自增之前的旧值。

（7）public final boolean compareAndSet(int expect, int update)：如果原值等于expect，则设置为update。

（8）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。

2.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3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

以AtomicIntegerArray为例介绍这三种类的API的使用：

（1）public AtomicIntegerArray(int length)/public AtomicIntegerArray(int[] array)：构造参数，初始化固定数组长度，或以一个数组来进行初始化。

（2）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。

其他大概与AtomicInteger相同。

3.原子更新引用类型

原子更新基本类型的AtomicInteger，只能更新一个变量，如果要原子更新多个变量，就需要使用这个原子更新引用类型提供的类。Atomic包提供了以下3个类：

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，boolean initialMark）。

仅以AtomicReference为例进行部分介绍。

public class TestAtomicReference {
private static class User{
int age;
String name;
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String toString(){
return name+":"+age;
}
}
public static void main(String[] args) {
AtomicReference<User> user=new AtomicReference<User>();
User u=new User();
u.setAge(18);
u.setName("ss");
user.set(u);
user.get().setAge(20);
}
}

首先构建一个user对象，然后把user对象设置进AtomicReferenc中，最后调用compareAndSet方法进行原子更新操作。

4.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。

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（属性）必须使用public volatile修饰符。

public class TestAtomicIntegerFieldUpdater {
private static class User{
public volatile int age;
String name;
public int getAge() {
return age;
}
public void setAge(int age) {
this.age = age;
}
public String getName() {
return name;
}
public void setName(String name) {
this.name = name;
}
public String toString(){
return name+":"+age;
}
}
public static void main(String[] args) {
//创建原子更新器，设置更新的字段为age
AtomicIntegerFieldUpdater<User> user=
AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(User.class, "age");
User u=new User();
u.setAge(19);
user.getAndIncrement(u);
System.out.println(u.getAge());
}
}