Java AtomicBoolean (Java代码实战-008)详解编程语言

值得一提的是,Java的AtomXXX类并不是使用了锁的方式进行同步,而是采用了一种新的理念,叫做CAS(Compare And Swap)
CAS是一组CPU原语指令,用来实现多线程下的变量同步(原子操作)。在 X86下的指令CMPXCHG实现了CAS,前置LOCK既可以达到原子性操作。 
由于CAS原语的直接操作与计算机底层的联系很大,CAS原语有三个参数,内存地址,期望值,新值。我们在Java中一般不去直接写CAS相关的代码,JDK为我们封装在AtomXXX中,因此,我们直接使用就可以了。 

CAS有3个操作数,内存值V,旧的预期值A,要修改的新值B。当且仅当预期值A和内存值V相同时,将内存值V修改为B,否则什么都不做。

CAS操作不需要不需要阻塞线程(加锁、解锁)以及切换线程状态,效率更高。

使用AtomBoolean来实现原子操作

package atomactions; 
 
import java.util.concurrent.ExecutorService; 
import java.util.concurrent.Executors; 
import java.util.concurrent.TimeUnit; 
import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean; 
 
/** 
 * Created by xfyou 2018/6/20 16:29. 
 */ 
public class BarWorker implements Runnable { 
 
    /** 
     * <p> 
     * AtomicBoolean是java.util.concurrent.atomic包下的原子变量,这个包里面提供了一组原子类。 
     * <p> 
     * 其基本的特性就是在多线程环境下,当有多个线程同时执行这些类的实例包含的方法时,具有排他性,即当某个线程进入方法,执行其中的指令时,不会被其他线程打断,而别的线程就像自旋锁一样,一直等到该方法执行完成,才由JVM从等待队列中选择一个另一个线程进入,这只是一种逻辑上的理解。 
     * <p> 
     * 实际上是借助硬件的相关指令来实现的,不会阻塞线程(或者说只是在硬件级别上阻塞了)。 
     * <p> 
     * 例如AtomicBoolean,在这个Boolean值的变化的时候不允许在之间插入,保持操作的原子性。方法和举例:compareAndSet(boolean expect, boolean update)。 
     * 这个方法主要两个作用 
     * 1. 比较AtomicBoolean和expect的值,如果一致,执行方法内的语句。其实就是一个if语句 
     * 2. 把AtomicBoolean的值设成update比较最要的是这两件事是一气呵成的,这连个动作之间不会被打断,任何内部或者外部的语句都不可能在两个动作之间运行。为多线程的控制提供了解决的方案。 
     */ 
    private static AtomicBoolean exist = new AtomicBoolean(false); 
 
    @Override 
    public void run() { 
        String name = Thread.currentThread().getName(); 
        if (exist.compareAndSet(false, true)) { 
            System.out.println(name + " enter"); 
            try { 
                System.out.println(name + " working"); 
                TimeUnit.SECONDS.sleep(2); 
            } catch (InterruptedException e) { 
                // do nothing 
            } 
            System.out.println(name + " leave"); 
            exist.set(false); 
        } else { 
            System.out.println(name + " give up"); 
        } 
    } 
 
    /** 
     * 仅仅一个线程进行工作,因为exists.compareAndSet(false, true)提供了原子性操作,比较和赋值操作组成了一个原子操作 
     * 
     * @param args args 
     */ 
    public static void main(String[] args) { 
        BarWorker bw = new BarWorker(); 
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(5); 
        for (int i = 0; i < 5; i++) 
            executorService.execute(bw); 
        executorService.shutdown(); 
    } 
}

 一种可能的输出结果为:

pool-1-thread-1 enter 
pool-1-thread-1 working 
pool-1-thread-3 give up 
pool-1-thread-4 give up 
pool-1-thread-5 give up 
pool-1-thread-2 give up 
pool-1-thread-1 leave

java并发包是在建立在volatile和CAS基础上的

Java AtomicBoolean (Java代码实战-008)详解编程语言

 

原创文章,作者:ItWorker,如若转载,请注明出处:https://blog.ytso.com/15924.html

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