Java多线程系列--“JUC原子类”04之 AtomicReference原子类

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概要

本章对AtomicReference引用类型的原子类进行介绍。

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AtomicReference介绍和函数列表

AtomicReference是作用是对”对象”进行原子操作。

AtomicReference函数列表

// 使用 null 初始值创建新的 AtomicReference。AtomicReference()// 使用给定的初始值创建新的 AtomicReference。AtomicReference(V initialValue)// 如果当前值 == 预期值，则以原子方式将该值设置为给定的更新值。boolean compareAndSet(V expect, V update)// 获取当前值。V get()// 以原子方式设置为给定值，并返回旧值。V getAndSet(V newValue)// 最终设置为给定值。void lazySet(V newValue)// 设置为给定值。void set(V newValue)// 返回当前值的字符串表示形式。String toString()// 如果当前值 == 预期值，则以原子方式将该值设置为给定的更新值。boolean weakCompareAndSet(V expect, V update)

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AtomicReference源码分析(基于JDK1.7+)

public class AtomicReference<V>  implements java.io.Serializable {    private static final long serialVersionUID = -1848883965231344442L;    // 获取Unsafe对象，Unsafe的作用是提供CAS操作    private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();    private static final long valueOffset;    static {      try {        valueOffset = unsafe.objectFieldOffset            (AtomicReference.class.getDeclaredField("value"));      } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }    }    // volatile类型    private volatile V value;    public AtomicReference(V initialValue) {        value = initialValue;    }    public AtomicReference() {    }    public final V get() {        return value;    }    public final void set(V newValue) {        value = newValue;    }    public final void lazySet(V newValue) {        unsafe.putOrderedObject(this, valueOffset, newValue);    }    public final boolean compareAndSet(V expect, V update) {        return unsafe.compareAndSwapObject(this, valueOffset, expect, update);    }    public final boolean weakCompareAndSet(V expect, V update) {        return unsafe.compareAndSwapObject(this, valueOffset, expect, update);    }    public final V getAndSet(V newValue) {        while (true) {            V x = get();            if (compareAndSet(x, newValue))                return x;        }    }    public String toString() {        return String.valueOf(get());    }}

说明：
AtomicReference的源码比较简单。它是通过”volatile”和”Unsafe提供的CAS函数实现”原子操作。
01. value是volatile类型。这保证了：当某线程修改value的值时，其他线程看到的value值都是最新的value值，即修改之后的volatile的值。
02. 通过CAS设置value。这保证了：当某线程池通过CAS函数(如compareAndSet函数)设置value时，它的操作是原子的，即线程在操作value时不会被中断。

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AtomicReference示例

// AtomicReferenceTest.java的源码import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;public class AtomicReferenceTest {    public static void main(String[] args) {        // 创建两个Person对象，它们的id分别是101和102。        Person p1 = new Person(101);        Person p2 = new Person(102);        // 新建AtomicReference对象，初始化它的值为p1对象        AtomicReference ar = new AtomicReference(p1);        // 通过CAS设置ar。如果ar的值为p1的话，则将其设置为p2。        ar.compareAndSet(p1, p2);        Person p3 = (Person) ar.get();        System.out.println("p3 is " + p3);        System.out.println("p3.equals(p1)=" + p3.equals(p1));    }}class Person {    volatile long id;    public Person(long id) {        this.id = id;    }    public String toString() {        return "id:" + id;    }}

运行结果

p3 is id:102p3.equals(p1)=false

结果说明：

新建AtomicReference对象ar时，将它初始化为p1。
紧接着，通过CAS函数对它进行设置。如果ar的值为p1的话，则将其设置为p2。(这里ar的值就是p1，所以将替换成p2)
最后，获取ar对应的对象，并打印结果。p3.equals(p1)的结果为false，这是因为Person并没有覆盖equals()方法，而是采用继承自Object.java的equals()方法；而Object.java中的equals()实际上是调用”==”去比较两个对象，即比较两个对象的地址是否相等。

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