Java concurrency之AtomicLong原子类_动力节点Java学院整理

AtomicLong介绍和函数列表

AtomicLong是作用是对长整形进行原子操作。

在32位操作系统中，64位的long 和 double 变量由于会被JVM当作两个分离的32位来进行操作，所以不具有原子性。而使用AtomicLong能让long的操作保持原子型。

AtomicLong函数列表

// 构造函数
AtomicLong()
// 创建值为initialValue的AtomicLong对象
AtomicLong(long initialValue)
// 以原子方式设置当前值为newValue。
final void set(long newValue) 
// 获取当前值
final long get() 
// 以原子方式将当前值减 1，并返回减1后的值。等价于“--num”
final long decrementAndGet() 
// 以原子方式将当前值减 1，并返回减1前的值。等价于“num--”
final long getAndDecrement() 
// 以原子方式将当前值加 1，并返回加1后的值。等价于“++num”
final long incrementAndGet() 
// 以原子方式将当前值加 1，并返回加1前的值。等价于“num++”
final long getAndIncrement()  
// 以原子方式将delta与当前值相加，并返回相加后的值。
final long addAndGet(long delta) 
// 以原子方式将delta添加到当前值，并返回相加前的值。
final long getAndAdd(long delta) 
// 如果当前值 == expect，则以原子方式将该值设置为update。成功返回true，否则返回false，并且不修改原值。
final boolean compareAndSet(long expect, long update)
// 以原子方式设置当前值为newValue，并返回旧值。
final long getAndSet(long newValue)
// 返回当前值对应的int值
int intValue() 
// 获取当前值对应的long值
long longValue()  
// 以 float 形式返回当前值
float floatValue()  
// 以 double 形式返回当前值
double doublevalue()  
// 最后设置为给定值。延时设置变量值，这个等价于set()方法，但是由于字段是volatile类型的，因此次字段的修改会比普通字段（非volatile字段）有稍微的性能延时（尽管可以忽略），所以如果不是想立即读取设置的新值，允许在“后台”修改值，那么此方法就很有用。如果还是难以理解，这里就类似于启动一个后台线程如执行修改新值的任务，原线程就不等待修改结果立即返回（这种解释其实是不正确的，但是可以这么理解）。
final void lazySet(long newValue)
// 如果当前值 == 预期值，则以原子方式将该设置为给定的更新值。JSR规范中说：以原子方式读取和有条件地写入变量但不 创建任何 happen-before 排序，因此不提供与除 weakCompareAndSet 目标外任何变量以前或后续读取或写入操作有关的任何保证。大意就是说调用weakCompareAndSet时并不能保证不存在happen-before的发生（也就是可能存在指令重排序导致此操作失败）。但是从Java源码来看，其实此方法并没有实现JSR规范的要求，最后效果和compareAndSet是等效的，都调用了unsafe.compareAndSwapInt()完成操作。
final boolean weakCompareAndSet(long expect, long update)

AtomicLong源码分析(基于JDK1.7.0_40)

AtomicLong的完整源码

  
 
 package java.util.concurrent.atomic;
 import sun.misc.Unsafe;
 
 public class AtomicLong extends Number implements java.io.Serializable {
   private static final long serialVersionUID = L;
   // setup to use Unsafe.compareAndSwapLong for updates
   private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
   private static final long valueOffset;
   
   static final boolean VM_SUPPORTS_LONG_CAS = VMSupportsCS();
   
   private static native boolean VMSupportsCS();
   static {
    try {
     valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
(AtomicLong.class.getDeclaredField("value"));
    } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
   }
   private volatile long value;
   
   public AtomicLong(long initialValue) {
     value = initialValue;
   }
   
   public AtomicLong() {
   }
   
   public final long get() {
     return value;
   }
   
   public final void set(long newValue) {
     value = newValue;
   }
   
   public final void lazySet(long newValue) {
     unsafe.putOrderedLong(this, valueOffset, newValue);
   }
   
   public final long getAndSet(long newValue) {
     while (true) {
long current = get();
if (compareAndSet(current, newValue))
  return current;
     }
   }
   
   public final boolean compareAndSet(long expect, long update) {
     return unsafe.compareAndSwapLong(this, valueOffset, expect, update);
   }
   
   public final boolean weakCompareAndSet(long expect, long update) {
     return unsafe.compareAndSwapLong(this, valueOffset, expect, update);
   }
   
   public final long getAndIncrement() {
     while (true) {
long current = get();
long next = current + 1;
if (compareAndSet(current, next))
  return current;
     }
   }
   
   public final long getAndDecrement() {
     while (true) {
long current = get();
long next = current - 1;
if (compareAndSet(current, next))
  return current;
     }
   }
   
   public final long getAndAdd(long delta) {
     while (true) {
long current = get();
long next = current + delta;
if (compareAndSet(current, next))
  return current;
     }
   }
   
   public final long incrementAndGet() {
     for (;;) {
long current = get();
long next = current + 1;
if (compareAndSet(current, next))
  return next;
     }
   }
   
   public final long decrementAndGet() {
     for (;;) {
long current = get();
long next = current - 1;
if (compareAndSet(current, next))
  return next;
     }
   }
   
   public final long addAndGet(long delta) {
     for (;;) {
long current = get();
long next = current + delta;
if (compareAndSet(current, next))
  return next;
     }
   }
   
   public String toString() {
     return Long.toString(get());
   }
   public int intValue() {
     return (int)get();
   }
   public long longValue() {
     return get();
   }
   public float floatValue() {
     return (float)get();
   }
   public double doublevalue() {
     return (double)get();
   }
 }

AtomicLong的代码很简单，下面仅以incrementAndGet()为例，对AtomicLong的原理进行说明。

incrementAndGet()源码如下：

public final long incrementAndGet() {
  for (;;) {
    // 获取AtomicLong当前对应的long值
    long current = get();
    // 将current加1
    long next = current + 1;
    // 通过CAS函数，更新current的值
    if (compareAndSet(current, next))
      return next;
  }
}

说明：

(01) incrementAndGet()首先会根据get()获取AtomicLong对应的long值。该值是volatile类型的变量，get()的源码如下：

// value是AtomicLong对应的long值
private volatile long value;
// 返回AtomicLong对应的long值
public final long get() {
  return value;
}

(02) incrementAndGet()接着将current加1,然后通过CAS函数，将新的值赋值给value。

compareAndSet()的源码如下：

public final boolean compareAndSet(long expect, long update) {
  return unsafe.compareAndSwapLong(this, valueOffset, expect, update);
}

compareAndSet()的作用是更新AtomicLong对应的long值。它会比较AtomicLong的原始值是否与expect相等，若相等的话，则设置AtomicLong的值为update。

AtomicLong示例

 // LongTest.java的源码
 import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;
 public class LongTest {
   public static void main(String[] args){
     // 新建AtomicLong对象
     AtomicLong mAtoLong = new AtomicLong();
     mAtoLong.set(0x0123456789ABCDEFL);
     System.out.printf("%20s : 0x%016Xn", "get()", mAtoLong.get());
     System.out.printf("%20s : 0x%016Xn", "intValue()", mAtoLong.intValue());
     System.out.printf("%20s : 0x%016Xn", "longValue()", mAtoLong.longValue());
     System.out.printf("%20s : %sn", "doublevalue()", mAtoLong.doublevalue());
     System.out.printf("%20s : %sn", "floatValue()", mAtoLong.floatValue());
     System.out.printf("%20s : 0x%016Xn", "getAndDecrement()", mAtoLong.getAndDecrement());
     System.out.printf("%20s : 0x%016Xn", "decrementAndGet()", mAtoLong.decrementAndGet());
     System.out.printf("%20s : 0x%016Xn", "getAndIncrement()", mAtoLong.getAndIncrement());
     System.out.printf("%20s : 0x%016Xn", "incrementAndGet()", mAtoLong.incrementAndGet());
     System.out.printf("%20s : 0x%016Xn", "addAndGet(0x10)", mAtoLong.addAndGet(0x10));
     System.out.printf("%20s : 0x%016Xn", "getAndAdd(0x10)", mAtoLong.getAndAdd(0x10));
     System.out.printf("n%20s : 0x%016Xn", "get()", mAtoLong.get());
     System.out.printf("%20s : %sn", "compareAndSet()", mAtoLong.compareAndSet(0x12345679L, 0xFEDCBA9876543210L));
     System.out.printf("%20s : 0x%016Xn", "get()", mAtoLong.get());
   }
 }

运行结果：

  get() : 0x0123456789ABCDEF
     intValue() : 0x0000000089ABCDEF
     longValue() : 0x0123456789ABCDEF
    doublevalue() : 8.1985529216486896E16
    floatValue() : 8.1985531E16
  getAndDecrement() : 0x0123456789ABCDEF
  decrementAndGet() : 0x0123456789ABCDED
  getAndIncrement() : 0x0123456789ABCDED
  incrementAndGet() : 0x0123456789ABCDEF
   addAndGet(0x10) : 0x0123456789ABCDFF
   getAndAdd(0x10) : 0x0123456789ABCDFF
 get() : 0x0123456789ABCE0F
   compareAndSet() : false
 get() : 0x0123456789ABCE0F

以上所述是小编给大家介绍的Java concurrency之AtomicLong原子类，希望对大家有所帮助，如果大家有任何疑问请给我留言，小编会及时回复大家的。在此也非常感谢大家对考高分网网站的支持！

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