AtomicInteger的并发处理

AtomicInteger的并发处理

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JDK1.5之后的java.util.concurrent.atomic包里，多了一批原子处理类。主要用于在高并发环境下的高效程序处理。

网上关于这个原理介绍的比较靠谱的一片文章是出自IBM工程师的一篇：

流行的原子

值得一看。

这里，我们来看看AtomicInteger是如何使用非阻塞算法来实现并发控制的。

AtomicInteger的关键域只有一下3个：

1. // setup to use Unsafe.compareAndSwapInt for updates
2. private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
3. private static final long valueOffset;
4. private volatile int value;

这里， unsafe是java提供的获得对对象内存地址访问的类，注释已经清楚的写出了，它的作用就是在更新操作时提供“比较并替换”的作用。实际上就是AtomicInteger中的一个工具。

valueOffset是用来记录value本身在内存的便宜地址的，这个记录，也主要是为了在更新操作在内存中找到value的位置，方便比较。

注意：value是用来存储整数的时间变量，这里被声明为volatile，就是为了保证在更新操作时，当前线程可以拿到value最新的值（并发环境下，value可能已经被其他线程更新了）。

这里，我们以自增的代码为例，可以看到这个并发控制的核心算法：

1. /**
2. * Atomically increments by one the current value.
3. *
4. * @return the updated value
5. */
6. public final int incrementAndGet() {
7. for (;;) {
8. //这里可以拿到value的最新值
9. int current = get();
10. int next = current + 1;
11. if (compareAndSet(current, next))
12. return next;
13. }
14. }
15. public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {
16. //使用unsafe的native方法，实现高效的硬件级别CAS
17. return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
18. }

好了，看到这个代码，基本上就看到这个类的核心了。相对来说，其实这个类还是比较简单的。

看到网上一些资料对这个类的一些问题，这里简要摘录几个关键的，尝试解答一下：

1、为什么AtomicInteger里面的compareAndSet和weakCompareAndSet方法实现完全一样，注释说明却不同？

这个问题，一个老外的回答比较靠谱，这里给出链接：the difference between compareAndSet and weakCompareAndSet 。核心观点就是人家保留更改这个实现的权利。现在一样可能是暂时的，将来可能会不一样，所以使用接口时，还是按照人家接口说明来吧。

2、他比直接使用传统的java锁机制（阻塞的）有什么好处？

最大的好处就是可以避免多线程的优先级倒置和死锁情况的发生，当然高并发下的性能提升也是很重要的。

3、使用了他，并发环境下就一定没问题了吗？

这个还真未必！这个在上面那篇《流行的原子》文章中也提到了的ABA问题。在某些场景下，可能会造成业务问题。但是多数的场景（比如高效的计数器实现）是不用担心这个问题的。