java AtomicInteger类深入解析

先看继承关系

java AtomicInteger类深入解析_第1张图片

java.lang.Number 这个抽象类中主要是一些数值转换的方法,比如将一个Number对象转化为int float double等,转换中可能会存在精度问题。

 

Number类对于我们关注的AtomicInteger对象的主要功能没有太大关系,现在我们来着眼AtomicInteger类

 

java AtomicInteger类深入解析_第2张图片

value 对应的值, 通过使用unsafe类中的方法来实现对value的原子性修改,valueOffset是字段偏移量,是需要提供给unsafe中的方法的参数,在后面会详细介绍

 

先来看一段AtomicInteger的初始化方法

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

unsafe类具有直接修改内存某一地址中的值的能力,如果你想修改一个对象某一字段的值,那你必须知道这个字段在class文件中的偏移量,通过unsafe.objectFieldOffset,可以获得返回值为long的偏移量,这个功能是实现原子修改数据的基础,先要能够修改数据,然后再保证原子性。

在上面的static方法中,获取了自身 value字段的偏移量存入valueOffset中

那unsafe类具体是如何实现对int value的原子操作呢,AtomicInteger中不同的更新方法调用了多种不同的unsafe中的方法,

但所有方法的原子操作逻辑基本相同

先注意 AtomicInteger中 value的定义   private volatile int value;

volatile关键字保持了value的线程可见性(建议找一篇专门讲解volatile关键字的博客看一下)

回到unsafe中,实现原子性修改数据的算法主要是CMS算法(CompareAndSwap)(比较确认后再交换的算法)

bool compareAndSwapObject(Object o, long offset, Object oldValue, Object newValue)

获取对象的值,如果对象的值是oldValue,再将对象的值转换为newValue,当然很有可能此时oldValue被别的线程修改了,那么该函数就会返回false;

public final Object getAndSetObject(Object o, long offset, Object newValue) {
         Object v;
         // 自旋锁
         // 不断获取并修改对象,如果修改失败,那么就再次获取对象,直到获取对象后,别的线程没有更新v后才退出循环
         do {
             v = getObjectVolatile(o, offset);
         } while (!compareAndSwapObject(o, offset, v, newValue));
         return v;
}

 

 

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