Java原子操作類源碼分析

這篇文章主要介紹“Java原子操作類源碼分析”，在日常操作中，相信很多人在Java原子操作類源碼分析問題上存在疑惑，小編查閱了各式資料，整理出簡單好用的操作方法，希望對大家解答”Java原子操作類源碼分析”的疑惑有所幫助！接下來，請跟著小編一起來學習吧！

我們先來看一下部分源碼：

public class AtomicLong extends Number implements java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 1927816293512124184L;

    //1.獲取Unsafe類實例
    private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
    //2.存放value的偏移量
    private static final long valueOffset;
    static final boolean VM_SUPPORTS_LONG_CAS = VMSupportsCS8();

    //3.用于判斷是否支持Long類型無鎖CAS
    private static native boolean VMSupportsCS8();

    static {
        try {
            //4.獲取value在AtomicLong中的偏移量
            valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
                (AtomicLong.class.getDeclaredField("value"));
        } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
    }
    //5.實際變量值
    private volatile long value;

    /**
     * Creates a new AtomicLong with the given initial value.
     *
     * @param initialValue the initial value
     */
    public AtomicLong(long initialValue) {
        value = initialValue;
    }
    ············省略部分代碼·············
}

上面代碼中，代碼1處通過Unsafe.getUnsafe()獲取到Unsafe類的實例（因為AtomicLong類是在rt.jar包下面的，AtomicLong類就是通過Bootstarp類加載器進行加載的）。代碼5處，value被聲明為volatile類型，保證內存的可見性。通過代碼2，4獲取value變量在AtomicLong類中的偏移量。

接下來介紹一下AtomicLong中的主要函數：

• 遞增和遞減代碼

//調用unsafe方法，設置value=value+1后，返回原始的值
public final long getAndIncrement() {
    return unsafe.getAndAddLong(this, valueOffset, 1L);
}

//調用unsafe方法，設置value=value-1后，返回原始的值
public final long getAndDecrement() {
    return unsafe.getAndAddLong(this, valueOffset, -1L);
}


//調用unsafe方法，設置value=value+1后，返回遞增后的值
public final long incrementAndGet() {
    return unsafe.getAndAddLong(this, valueOffset, 1L) + 1L;
}

//調用unsafe方法，設置value=value-1后，返回遞減后的值
public final long decrementAndGet() {
    return unsafe.getAndAddLong(this, valueOffset, -1L) - 1L;
}

上面的四個函數內部都是通過調用Unsafe的getAndAddLong方法來實現操作，這個函數是個原子性操作，這里第一個參數是AtomicLong實例的引用的，第二個參數是value變量在AtomicLong的偏移值，第三個參數是要設置的第二個變量的值。

其中getAndIncrement()方法在JDK7中實現邏輯為：

public final long getAndIncrement() {
    while(true) {
        long current = get();
        long next = current + 1;
        if (compareAndSet(current, next))
            return current;
    }
}

如上代碼中，每個線程是先拿到變量的當前值（由于value是volatile變量，所以這是獲取的最新值），然后在工作內存中對其進行增1操作，而后使用CAS修改變量的值，如果設置失敗，則循環繼續嘗試，直到設置成功。

JDK8中的邏輯為：

public final long getAndIncrement() {
        retrturn unsafe.getAndAddLong(this, valueOffset, 1L);
    }

其中JDK8中的unsafe.getAndAddLong的代碼為：

public final long getAndAddLong(Object var1, long var2, long var4) {
   long var6;
   do {
       var6 = this.getLongVolatile(var1, var2);
   } while(!this.compareAndSwapLong(var1, var2, var6, var6 + var4));

   return var6;
}

從中可以看到，JDK7中的AtomicLong中循環邏輯已經被JDK8中的原子操作類Unsafe內置了。

• boolean compareAndSet(long expect,long update)

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

函數在內部調用了unsafe.compareAndSwapLong方法。如果原子變量中的value值等于expect，則使用update值更新該值并返回true，否則返回false。

到此，關于“Java原子操作類源碼分析”的學習就結束了，希望能夠解決大家的疑惑。理論與實踐的搭配能更好的幫助大家學習，快去試試吧！若想繼續學習更多相關知識，請繼續關注億速云網站，小編會繼續努力為大家帶來更多實用的文章！