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突击并发编程JUC系列-原子引用AtomicReference

时间:2020-09-24 21:55:36      阅读:27      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:不可   load   http   前端   app   不可变   rpe   对象引用   sys   

突击并发编程JUC系列演示代码地址:
https://github.com/mtcarpenter/JavaTutorial

小伙伴们,大家好,我们又见面了,突击并发编程 JUC 系列实战原子引用马上就要发车了。

原子引用

AtomicReference 类提供了对象引用的非阻塞原子性读写操作,对比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。

技术图片

原子类型常用方法如下

方法名 说明
V get() 以原子方式获取当前值
void set(V newValue) 以原子方式赋值给定值
boolean compareAndSet(V expect, V update) 如果当前值 ==为预期值,则将值设置为给定的更新值。
boolean weakCompareAndSet(V expect, V update) 如果当前值为 == ,则将原值设置为给定的更新值,就算相等也不一定设置成功。
V getAndSet(V newValue) 将原子设置为给定值并返回旧值。
........
JDK 1.8 新增
V getAndUpdate(UnaryOperator<V> updateFunction) 使用应用给定函数的结果原子更新当前值,返回上一个值。
V updateAndGet(UnaryOperator<V> updateFunction) 使用给定函数的结果原子更新当前值,返回更新的值。
V getAndAccumulate(V x, BinaryOperator<V> accumulatorFunction) 使用给定函数应用给当前值和给定值的结果原子更新当前值,返回上一个值。
V accumulateAndGet(V x,BinaryOperator<V> accumulatorFunction) 使用将给定函数应用于当前值和给定值的结果原子更新当前值,返回更新后的值。
........

小试牛刀

为了帮助大家理解,通过教师投票数的场景,进行案例讲解,教师类被设计为不可变对象,一旦创建就无法进行修改。类中只包含两个字段名:教师名,得票数。具体教师类代码如下:

public class Teacher {

    /**
     * 教师名称
     */
    public volatile String name;

    /**
     * 学生投票数
     */
    public volatile int ticketNum;

    public Teacher(String name, int ticketNum) {
        this.name = name;
        this.ticketNum = ticketNum;
    }

    public String getName() {
        return name;
    }

    public int getTicketNum() {
        return ticketNum;
    }
}

AtomicReference 案例演示

这是一个天理不容的场景,小春哥一直兢兢业业工作,获得无数学生的芳心,临近期末通过学生投票评选一年一度的优秀教师,懵懂少年一直嫉妒我,拿到我的信息,解锁了最佳优秀的教师信箱,并自己的票数修改了,然后将信息放入信箱。代码演示如下:

public class AtomicExample6 {
    /**
     * 引用类型 AtomicReference
     */
    private static AtomicReference<Teacher> atomicReference = new AtomicReference<>();
    
    private static BinaryOperator<Teacher> binaryOperator = new BinaryOperator<Teacher>() {
        @Override
        public Teacher apply(Teacher teacher, Teacher teacher2) {
            // 返回新值
            return teacher2;
        }
    };
    public static void main(String[] args) {
        Teacher teacher = new Teacher("小春哥", 200);
        // 将当前对象设置到引用对象 AtomicReference 中
        atomicReference.set(teacher);
        Teacher updateTeacher = new Teacher("懵懂少年", 180);
        // teacher 和 引用类型AtomicReference 保存的对象一致 则能修改成功 
        atomicReference.compareAndSet(teacher, updateTeacher);
        System.out.println(atomicReference.get().getNamne());
        System.out.println(atomicReference.get().getTicketNum());
         Teacher accumulateTeacher = new Teacher("懵懂少年", 210);
        // 原子性地更新指定对象,并且返回AtomicReference更新后的值
        atomicReference.accumulateAndGet(accumulateTeacher, binaryOperator);
        System.out.println(atomicReference.get().getNamne());
        System.out.println(atomicReference.get().getTicketNum());
    }
}

被成功修改的结果如下:

懵懂少年
180
懵懂少年
210

AtomicReference 除了引用对象的使用,对于基本类型也是可以进行操作的。

AtomicReferenceFieldUpdater 案例演示

AtomicReferenceFieldUpdater是一个基于反射的类,它允许原子更新指定类的指定voltile字段。小春哥只是暂时代课,无法参与学生投票,学校就直接将我的票数,转交给了我帮忙代课的老师了。代码演示如下:

public class AtomicExample7 {

    /**
     * 引用类型 AtomicReferenceFieldUpdater
     */
    private static AtomicReferenceFieldUpdater referenceFieldUpdater = AtomicReferenceFieldUpdater.newUpdater(Teacher.class, String.class, "name");


    public static void main(String[] args) {
        Teacher teacher = new Teacher("小春哥", 200);

        referenceFieldUpdater.compareAndSet(teacher, "小春哥", "公众号:山间木匠");

        System.out.println("修改后的name为:" + teacher.getNamne());
        System.out.println("修改后的票数为:" + teacher.getTicketNum());

    }

}

被成功修改的结果如下:

修改后的name为:公众号:山间木匠
修改后的票数为:200

AtomicMarkableReference 案例演示

能解决 ABA 问题???,AtomicMarkableReference  通过 boolean 值作为是否更改的标记,所以他的版本号只有 true  和false。在并发中如果两个版本号不断地切换,任然不能很好地解决 ABA 问题,只是从某种程度降低了ABA事件发生。

当增强版信箱还没有关闭的时候,懵懂少年修改了之前的票数,修改之后害怕自己遭受质疑,通过上一次的版本又再一次修改了自己的票数。代码演示如下:

public class AtomicExample8 {

    public static void main(String[] args) {

        Teacher teacher = new Teacher( "小春哥",200);
        AtomicMarkableReference<Teacher> markableReference = new AtomicMarkableReference<>(teacher, true);
        Teacher newTeacher = new Teacher("懵懂少年",210);

        System.out.println("当前返回状态: "+markableReference.compareAndSet(teacher, newTeacher, true, false));
        System.out.println("AtomicMarkableReference 状态: "+markableReference.isMarked());
        Teacher twoTeacher = new Teacher("懵懂少年",201);
        System.out.println("当前返回状态 状态: "+markableReference.compareAndSet(newTeacher, twoTeacher, false, false));
        System.out.println("AtomicMarkableReference 状态: " + markableReference.isMarked());


    }

}

被成功修改的结果如下:

当前返回状态: true
AtomicMarkableReference 状态: false
当前返回状态 状态: true
AtomicMarkableReference 状态: false

总结

本章节通过案例演示了原子引用AtomicReferenceAtomicReferenceFieldUpdaterAtomicMarkableReference,感兴趣的小伙伴可以通过代码进行进一步的分析。


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技术图片

突击并发编程JUC系列-原子引用AtomicReference

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原文地址:https://www.cnblogs.com/mtcarpenter/p/13723524.html

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