java中关于AtomicInteger的使用

在Java语言中，++i和i++操作并不是线程安全的，在使用的时候，不可避免的会用到synchronized关键字。而AtomicInteger则通过一种线程安全的加减操作接口。

没上锁的 Integer ++ ,执行多几次，得到的数值大多数都是小于200000，但是这个是我们不想得到的结果

class MyThread implements Runnable {
static volatile long i = 0;

public void run() {
for (int m = 0; m < 100000; m++) {
i++;
}
}
};

public class TestAtomicInteger {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyThread mt = new MyThread();

Thread t1 = new Thread(mt);
Thread t2 = new Thread(mt);
t1.start();
t2.start();
Thread.sleep(500);
System.out.println(MyThread.i);
}
}

可以不用synchronized，使用AtomicInteger完成这个操作

class MyThread implements Runnable {
//    static  int i = 0;
static AtomicInteger ai = new AtomicInteger(0);

public void run() {
for (int m = 0; m < 1000000; m++) {
ai.getAndIncrement();
}
}
};

public class TestAtomicInteger {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
MyThread mt = new MyThread();

Thread t1 = new Thread(mt);
Thread t2 = new Thread(mt);
t1.start();
t2.start();
Thread.sleep(500);
System.out.println(MyThread.ai.get());
}
}

可以发现结果都是2000000，也就是说AtomicInteger是线程安全的。

atomicinteger源码部分讲解

public class AtomicInteger extends Number implements java.io.Serializable {
private static final long serialVersionUID = 6214790243416807050L;

// setup to use Unsafe.compareAndSwapInt for updates
private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
private static final long valueOffset;

static {
try {
valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
(AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
} catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}

private volatile int value;

以上为AtomicInteger中的部分源码，在这里说下其中的value，这里value使用了volatile关键字，volatile在这里可以做到的作用是使得多个线程可以共享变量，但是问题在于使用volatile将使得VM优化失去作用，导致效率较低，所以要在必要的时候使用，因此AtomicInteger类不要随意使用，要在使用场景下使用。

/*
该类主要提供了两个方法put()和take(),前者将一个对象放到队列中,如果队列已经满了,就等待直到有空闲节点;后者从head取一个对象,如果没有对象,就等待直到有可取的对象。
下面的例子比较简单,一个读线程,用于将要处理的文件对象添加到阻塞队列中,另外四个写线程用于取出文件对象,为了模拟写操作耗时长的特点,特让线程睡眠一段随机长度的时间。
另外,该Demo也使用到了线程池和原子整型(AtomicInteger),AtomicInteger可以在并发情况下达到原子化更新,避免使用了synchronized,而且性能非常高。
由于阻塞队列的put和take操作会阻塞,为了使线程退出,特在队列中添加了一个“标识”,算法中也叫“哨兵”,当发现这个哨兵后,写线程就退出。
当然线程池也要显式退出了。
*/
public class TestAtomicInteger {

static long randomTime() {
return (long) (Math.random() * 1000);
}

public static void main(String[] args) {
// 阻塞队列，能容纳100个文件
final BlockingQueue<File> queue = new LinkedBlockingQueue<File>(100);
// 线程池
final ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(5);
final File root = new File("D:\\txt");
// 完成标志
final File exitFile = new File("");
// 原子整型，读个数
// AtomicInteger可以在并发情况下达到原子化更新，避免使用了synchronized，而且性能非常高。
final AtomicInteger rc = new AtomicInteger();
// 原子整型，写个数
final AtomicInteger wc = new AtomicInteger();
// 读线程
Runnable read = new Runnable() {
public void run() {
scanFile(root);
scanFile(exitFile);
}

public void scanFile(File file) {
if (file.isDirectory()) {
File[] files = file.listFiles(new FileFilter() {
public boolean accept(File pathname) {
return pathname.isDirectory() || pathname.getPath().endsWith(".txt");
}
});
for (File one : files)
scanFile(one);
} else {
try {
// 原子整型的incrementAndGet方法，以原子方式将当前值加 1，返回更新的值
int index = rc.incrementAndGet();
System.out.println("Read0: " + index + " " + file.getPath());
// 添加到阻塞队列中
queue.put(file);
} catch (InterruptedException e) {

}
}
}
};
// submit方法提交一个 Runnable 任务用于执行，并返回一个表示该任务的 Future。
exec.submit(read);

// 四个写线程
for (int index = 0; index < 4; index++) {
// write thread
final int num = index;
Runnable write = new Runnable() {
String threadName = "Write" + num;

public void run() {
while (true) {
try {
Thread.sleep(randomTime());
// 原子整型的incrementAndGet方法，以原子方式将当前值加 1，返回更新的值
int index = wc.incrementAndGet();
// 获取并移除此队列的头部，在元素变得可用之前一直等待（如果有必要）。
File file = queue.take();
// 队列已经无对象
if (file == exitFile) {
// 再次添加"标志"，以让其他线程正常退出
queue.put(exitFile);
break;
}
System.out.println(threadName + ": " + index + " " + file.getPath());
} catch (InterruptedException e) {
}
}
}

};
exec.submit(write);
}
exec.shutdown();
}

}