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();
    }

}