Java并发编程——AtomicReference,解决并发修改多个属性

说到CAS理论，在java中我们第一个就想到了atomic类，一般常见的有AtomicInteger、AtomicBoolean等java.util.concurrent包下面的类，但是这个只能并发修改一个属性，如果我需要对多个属性同时进行并发修改，并且保证原子性呢？

AtomicReference 了解下？

AtomicReference也是java.util.concurrent包下的类，跟AtomicInteger等是一样的，也是基于CAS无锁理论实现的，但是不同的是 AtomicReference 是操控多个属性的原子性的并发类

在看看如何使用之前，我们先来介绍一个方法:

    public final boolean compareAndSet(V expect, V update) {
        return unsafe.compareAndSwapObject(this, valueOffset, expect, update);
    }

官方的解释是：

Atomically sets the value to the given updated value

主要的作用是通过比对两个对象，然后更新为新的对象

这里需要注意下，这里的比对两个对象，比对的方式不是equals而是==,意味着比对的是内存的中地址，这个我们可以通过unsafe.compareAndSwapObject()方法查看，他是一个native方法

了解了上面的方法，我们来看下AtomicReference是如何使用的

模拟一个场景，在高并发的场景中，根据业务的需要，要求同时更新sequence和timestamp

    /**
     * Copyright © 2018 五月工作室. All rights reserved.
     *
     * @Project: tools
     * @ClassName: AtomicReferenceDemo
     * @Package: com.amos.tools.common.bean
     * @author: zhuqb
     * @Description: 主要用来展示AtomicReference使用方法
     * @date: 2019/9/11 0011 上午 9:46
     * @Version: V1.0
     */
    public class AtomicReferenceDemo {
    
        private Reference reference;
    
        private AtomicReference atomicReference;
    
        /**
         * 构建器中初始化AtomicReference
         *
         * @param reference
         */
        public AtomicReferenceDemo(Reference reference) {
            this.reference = reference;
            this.atomicReference = new AtomicReference<>(reference);
        }
    
        public void atomic(Reference reference) {
            Reference referenceOld;
            Reference referenceNew;
    
            long sequence;
            long timestamp;
    
            while (true) {
                referenceOld = this.atomicReference.get();
                sequence = referenceOld.getSequence();
                sequence++;
                timestamp = System.currentTimeMillis();
    
                referenceNew = new Reference(sequence, timestamp);
                /**
                 * 比较交换
                 */
                if (this.atomicReference.compareAndSet(referenceOld, referenceNew)) {
                    reference.setSequence(sequence);
                    reference.setTimestamp(timestamp);
                    break;
                }
            }
        }
    }
    
    /**
     * 业务场景模拟
     * 序列需要自增并且时间需要更新成最新的时间戳
     */
    @Data
    @AllArgsConstructor
    class Reference {
        /**
         * 序列
         */
        private long sequence;
        /**
         * 时间戳
         */
        private long timestamp;
    }

上述代码的逻辑如下：

• 获取并缓存原来的变量，这个变量包含原来的序列和时间戳
• 基于原来的变量来更新新的时间戳和序列
• 计算后，使用CAS操作更新原来的变量，更新的过程中，需要传递保存原来的变量
• 如果保存的原来变量被其他线程修改了，就需要在这里重新拿到最新的变量，并再次计算和重试更新