Java并发之Atomic类

​ Java从JDK 1.5开始提供了java.util.concurrent.atomic包（以下简称Atomic包），这个包中的原子操作类提供了一种用法简单、性能高效、线程安全地更新一个变量的方式。在Atomic包里一共提供了13个类，属于4种类型的原子更新方式，分别是原子更新基本类型、原子更新数组、原子更新引用和原子更新属性（字段）。

Atomic实现原理

CAS (compare and swap) + volatile和native方法

原子更新基本类型类

​ 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。

//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。
int addAndGet（int delta）
//如果输入的数值等于预期值，则以原子方式将该值设置为输入的值。
boolean compareAndSet（int expect，int update）
//以原子方式将当前值加1，注意，这里返回的是自增前的值。
int getAndIncrement()
//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。
void lazySet（int newValue）
//以原子方式设置为newValue的值，并返回旧值。
int getAndSet（int newValue）

原子更新数组

​ Atomic包提供了以下4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；AtomicIntegerArray类主要是提供原子的方式更新数组里的整型。

//以原子方式将输入值与数组中索引i的元素相加
int addAndGet（int i，int delta）
//如果当前值等于预期值，则以原子方式将数组位置i的元素设置成update值
boolean compareAndSet（int i，int expect，int update）

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。

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。

​ 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。

import java.util.concurrent.atomic.AtomicIntegerFieldUpdater;
public class AtomicIntegerFieldUpdaterTest {
	// 创建原子更新器，并设置需要更新的对象类和对象的属性
	private static AtomicIntegerFieldUpdater<User> a = AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(User.class, "old");
	public static void main(String[] args) {
		// 设置柯南的年龄是10岁
		User conan = new User("conan", 10);
		// 柯南长了一岁，但是仍然会输出旧的年龄
		System.out.println(a.getAndIncrement(conan));
		// 输出柯南现在的年龄
		System.out.println(a.get(conan));
	}
	static class User {
		private String name;
		public volatile int old;
		public User(String name, int old) {
			this.name = name;
			this.old = old;
		}
		public String getName() {
			return name;
		}
		public int getOld() {
			return old;
		}
	}
}