廖雪峰Java11多线程编程-3高级concurrent包-5Atomic

1. Atomic

java.util.concurrent.atomic提供了一组原子类型操作。如AtomicInteger提供了

    int addAndGet(int delta)
    int incrementAndGet()
    int get()
    int compareAndGet()

1.1 无锁线程安全

Atomic类可以实现无锁（lock-free）的线程安全（thread-safe）访问

原理：CAS（Compare and Set）如果AtomicInteger实例的值是prev，就替换为next，返回true；否则，返回false

```#java
/*
* 在这个操作中，如果AtomicInteger当前的值是prev，就更新为next，返回true，终止循环；
* 如果AtomicInteger当前的值不等于prev，就什么也不做，返回false，继续循环。
*/
public int add1AndGet(AtomicInteger var){
int prev, next;
do{
prev = var.get(); //之后其他的线程修改了prev的值，也不影响结果
next = prev + 1;
}while ( ! var.compareAndSet(prev, next));
return prev;
}
```
利用CAS操作，可以保证，即时在do while循环中，其他的线程在prev = var.get()后修改了AtomicInteger的值，最终结果也一定是正确的。
### 1.2 incrementAndGet
通常不需要直接使用do...while..来调用compileAndGet，而是用incrementAndGet()这种封装的方法。
```#java
AtomicLong var = new AtomicLong(0);
public long getNextId(){ //多线程安全的id序列生成器
return var.incrementAndGet();
}
```
## 2.示例
```#java
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

class Counter{

private AtomicInteger value = new AtomicInteger();

//add、dec、get不再使用synchronized或ReentrantLock加锁，因为Atomic本身就是原子操作

public int add(int m){

return this.value.addAndGet(m);

}

public int dec(int m){

return this.value.addAndGet(-m);

}

public int get(){

return this.value.get();

}

}

public class Main{

final static int LOOP = 100;

public static void main(String[] args) throws InterruptedException{

Counter counter = new Counter();

Thread t1 = new Thread(){

public void run(){

for(int i=0;i<LOOP;i++) {

counter.add(1);

}

}

};

Thread t2 = new Thread(){

public void run(){

for(int i=0;i<LOOP;i++){

counter.dec(1);

}

}

};

t1.start();

t2.start();

t1.join();

t2.join();

System.out.println(counter.get());

System.out.println("END");

}

}

<img src="https://img2018.cnblogs.com/blog/1418970/201906/1418970-20190613170947374-25418412.png" width="500" />

##    3.总结：
使用java.util.atomic提供的原子操作可以简化多线程编程
*    AtomicInteger/AtomicLong/AtomicArray
*    原子操作实现了无锁的线程安全
*    适用于计数器、累加器