我理解AtomicInteger和其他原子变量允许并发访问。在什么情况下通常使用这个类?


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例如,我有一个生成某些类实例的库。每个实例必须有一个唯一的整数ID,因为这些实例表示发送到服务器的命令,并且每个命令必须有一个唯一的ID。由于允许多个线程并发发送命令,所以我使用AtomicInteger来生成这些id。另一种方法是使用某种锁和常规整数,但这既慢又不优雅。

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我使用AtomicInteger来解决就餐哲学家的问题。

在我的解决方案中,使用AtomicInteger实例来表示fork,每个哲学家需要两个。每个哲学家都被标识为一个整数,从1到5。当一个哲学家使用一个fork时,AtomicInteger保存哲学家的值,从1到5,否则该fork没有被使用,因此AtomicInteger的值为-1。

AtomicInteger允许在一个原子操作中检查一个fork是否空闲,value==-1,如果空闲则将其设置为fork的所有者。参见下面的代码。

AtomicInteger fork0 = neededForks[0];//neededForks is an array that holds the forks needed per Philosopher
AtomicInteger fork1 = neededForks[1];
while(true){    
    if (Hungry) {
        //if fork is free (==-1) then grab it by denoting who took it
        if (!fork0.compareAndSet(-1, p) || !fork1.compareAndSet(-1, p)) {
          //at least one fork was not succesfully grabbed, release both and try again later
            fork0.compareAndSet(p, -1);
            fork1.compareAndSet(p, -1);
            try {
                synchronized (lock) {//sleep and get notified later when a philosopher puts down one fork                    
                    lock.wait();//try again later, goes back up the loop
                }
            } catch (InterruptedException e) {}

        } else {
            //sucessfully grabbed both forks
            transition(fork_l_free_and_fork_r_free);
        }
    }
}

因为compareAndSet方法不阻塞,它应该增加吞吐量,完成更多的工作。正如你所知道的,Dining Philosophers问题是在需要对资源进行受控访问时使用的,即需要fork,就像一个进程需要资源来继续工作一样。

就像gabuzo说的,当我想通过引用传递一个整型时,有时我使用AtomicIntegers。它是一个内置类,具有特定于体系结构的代码,因此它比我可以快速编写的任何MutableInteger更容易,也可能更优化。也就是说,这感觉像是对课程的滥用。

当我需要为可以从多个线程访问或创建的对象提供id时,我通常使用AtomicInteger,并且我通常将它用作我在对象的构造函数中访问的类的静态属性。

关键是它们允许安全的并发访问和修改。它们通常在多线程环境中用作计数器——在引入它们之前,这必须是一个用户编写的类,将各种方法包装在同步块中。

AtomicInteger有两个主要用途:

As an atomic counter (incrementAndGet(), etc) that can be used by many threads concurrently As a primitive that supports compare-and-swap instruction (compareAndSet()) to implement non-blocking algorithms. Here is an example of non-blocking random number generator from Brian Göetz's Java Concurrency In Practice: public class AtomicPseudoRandom extends PseudoRandom { private AtomicInteger seed; AtomicPseudoRandom(int seed) { this.seed = new AtomicInteger(seed); } public int nextInt(int n) { while (true) { int s = seed.get(); int nextSeed = calculateNext(s); if (seed.compareAndSet(s, nextSeed)) { int remainder = s % n; return remainder > 0 ? remainder : remainder + n; } } } ... } As you can see, it basically works almost the same way as incrementAndGet(), but performs arbitrary calculation (calculateNext()) instead of increment (and processes the result before return).