java并发编程专题（十）----(JUC原子类)基本类型详解

这一节我们先来看一下基本类型: AtomicInteger, AtomicLong, AtomicBoolean。AtomicInteger和AtomicLong的使用方法差不多，AtomicBoolean因为比较简单所以方法比前两个都少，那我们这节主要挑AtomicLong来说，会使用一个，其余的大同小异。

1.原子操作与一般操作异同

我们在说原子操作之前为了有个对比为什么需要这些原子类而不是普通的基本数据类型就能满足我们的使用要求，那就不得不提原子操作不同的地方。
当你在操作一个普通变量时，你在Java实现的每个操作，在程序编译时会被转换成几个机器能读懂的指令。例如，当你分配一个值给变量，在Java你只使用了一个指令，但是当你编译这个程序时，这个指令就被转换成多个JVM 语言指令。这样子的话当你在操作多个线程且共享一个变量时，就会导致数据不一致的错误。

为了避免这样的问题，Java引入了原子变量。当一个线程正在操作一个原子变量时，即使其他线程也想要操作这个变量，类的实现中含有一个检查那步骤操作是否完成的机制。 基本上，操作获取变量的值，改变本地变量值，然后尝试以新值代替旧值。如果旧值还是一样，那么就改变它。如果不一样，方法再次开始操作。这个操作称为 Compare and Set（简称CAS，比较并交换的意思）。

原子变量不使用任何锁或者其他同步机制来保护它们的值的访问。他们的全部操作都是基于CAS操作。它保证几个线程可以同时操作一个原子对象也不会出现数据不一致的错误，并且它的性能比使用受同步机制保护的正常变量要好。

2.AtomicLong简介

由字面意义我们可以知道AtomicLong可以用原子方式更新的 long 值，下面我们看一下他的构造方法和一般方法：

构造方法：
    AtomicLong()                  //创建具有初始值 0 的新 AtomicLong。
    AtomicLong(long initialValue) //创建具有给定初始值的新 AtomicLong。

    方法：
     long addAndGet(long delta)   //以原子方式将给定值添加到当前值。
     boolean compareAndSet(long expect, long update) //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。
     long decrementAndGet()       //以原子方式将当前值减 1。
     double doubleValue()         //以 double 形式返回指定的数值。
     float floatValue()           //以 float 形式返回指定的数值。
     long get()                   //获取当前值。
     long getAndAdd(long delta)   //以原子方式将给定值添加到当前值。
     long getAndDecrement()       //以原子方式将当前值减 1。
     long getAndIncrement()       //以原子方式将当前值加 1。
     long getAndSet(long newValue)// 以原子方式设置为给定值，并返回旧值。
     long incrementAndGet()       //以原子方式将当前值加 1。
     int intValue()               // 以 int 形式返回指定的数值。
     void lazySet(long newValue)  //最后设置为给定值。
     long longValue()             // 以 long 形式返回指定的数值。
     void set(long newValue)      //设置为给定值。
     String toString()            // 返回当前值的字符串表示形式。
     boolean weakCompareAndSet(long expect, long update) //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。

3.使用AtomicLong

3.1   创建AtomicLong

创建AtomicLong的过程如下：

AtomicLong atomicLong = new AtomicLong（）;

此示例创建一个初始值为0的AtomicLong 。

如果你想创建一个带有初始值的AtomicLong ，你可以这样做：

 AtomicLong atomicLong = new AtomicLong（123）;

此示例将值123作为参数传递给AtomicLong装订器，该装置将AtomicLong实例的初始值设置为123 。

3.2   获取AtomicLong值

您可以通过get()方法get() AtomicLong实例的值。 这里是一个AtomicLong.get()示例：

AtomicLong atomicLong = new AtomicLong（123）;

long theValue = atomicLong.get（）;

设置AtomicLong值

您可以通过set()方法set() AtomicLong实例的值。 这里是一个AtomicLong.set()示例：

  AtomicLong atomicLong = new AtomicLong（123）;

  atomicLong.set（234）;

此示例创建一个初始值为123的AtomicLong示例，然后在下一行中将其值设置为234 。

3.3   比较并设置AtomicLong值

AtomicLong类也有一个原子compareAndSet()方法。 此方法将AtomicLong实例的当前值与AtomicLong进行比较，如果这两个值相等， AtomicLong实例设置新值。 这里是一个AtomicLong.compareAndSet()示例：

  AtomicLong atomicLong = new AtomicLong（123）;
  long expectedValue = 123;
  long newValue = 234;
  atomicLong.compareAndSet（expectedValue，newValue）;

此示例首先创建一个初始值为123的AtomicLong实例。 然后，它将AtomicLong的值与期望值123进行比较，如果它们相等，则AtomicLong的新值变为234 ;

3.4   添加到AtomicLong值

AtomicLong类包含几个方法，您可以使用这些方法向AtomicLong添加值并返回其值。这里我们要重点关注一下，因为这几个方法会如果我们使用不当会造成歧义。 这些方法是：

    addAndGet()
    getAndAdd()
    getAndIncrement()
    incrementAndGet()

• 第一种方法addAndGet()向AtomicLong添加一个数字，并在添加后返回其值。
• 第二种方法getAndAdd()还向AtomicLong添加一个数字，但返回AtomicLong在添加值之前的值。
  

您应该使用这两种方法中的哪一种取决于您的用例。 这里有两个例子：

 AtomicLong atomicLong = new AtomicLong（）;
 System.out.println（atomicLong.getAndAdd（10））;
 System.out.println（atomicLong.addAndGet（10））;

此示例将打印出值0和20 。 首先，示例在添加10之前获取AtomicLong的值。 它的值在加法之前为0.然后示例将10添加到AtomicLong ，并获取添加后的值。 该值现在为20。

您也可以通过这两种方法向AtomicLong添加负数。 结果实际上是一个减法。

方法getAndIncrement()和incrementAndGet()工作原理像getAndAdd()和addAndGet()但只是添加1到AtomicLong的值。

3.5   从AtomicLong值中减去

AtomicLong类还包含一些用于从AtomicLong值中以AtomicLong值的方法。 这些方法是：

  decrementAndGet()
  getAndDecrement()

decrementAndGet()从AtomicLong值中减去1，并在AtomicLong后返回其值。 getAndDecrement()也从AtomicLong值中减去1，但返回AtomicLong在AtomicLong之前的值。

由上我们大致知道了AtomicLong的用法，AtomicBoolean，AtomicInteger也与它的用法差不多，我们看一下API他们各自的方法就知道该如何使用。

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