Java在concurrent包下提供了線程安全的int包裝類,AtomicInteger,接下來我們就講講AtomicInteger的實現原理:
public class AtomicInteger extends Number implements java.io.Serializable {
private volatile int value;
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AtomicInteger 類中的value值被volatile修飾,正如我們所知道的,每個線程在執行時都會開闢一塊內存,線程操作副本資源速度更快,而volatile修飾的變量是不能直接在線程內部操作,只能操作主存中的值,所以volatile保證了數據的可見性;
AtomicInteger 提供了get,set等常用方法,其中,新增了原子操作的addAndGet方法,接下來我們看一下他的實現原理,其他的原子操作方法實現原理亦是如此;
/**
* Atomically adds the given value to the current value.
*
* @param delta the value to add
* @return the updated value
*/
public final int addAndGet(int delta) {
return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, delta) + delta;
}
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這裏我們看到一個unsafe對象,這個是JVM提供的一個misc包下基礎類,它包含了很多的本地方法;我們繼續看getAndAddInt如何實現;
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;
}
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這裏我們可以看到,這裏通過getIntVolatile方法獲取到預期中的原值,然後調用compareAndSwapInt(也就是我們常說的CAS),這裏傳入的值分別爲:要修改的對象,偏移量,預期的原值,修改以後的值;
而CAS底層是通過懸鎖實現的,就不再深追了;
CAS的缺點:CAS存在ABA的問題,意思就是當A被修改爲B時,B又被修改爲A,CAS就回誤以爲該值沒有被改變過;
JVM提供了AtomicStampedReference類,通過版本控制的原理,解決了ABA的問題;