AtomicInteger 원자 클래스의 역할 소개(코드 예)

이 기사는 AtomicInteger 원자 클래스의 역할(코드 예제)을 소개합니다. 이는 특정 참고 가치가 있으므로 도움이 될 수 있습니다.

AtomicInteger 원자 클래스의 역할

멀티 스레드 작업, 동기화에는 성능 오버헤드가 너무 많습니다. count++는 원자 작업이 아닙니다. count++는 읽기-수정-쓰기의 세 단계를 거쳐야 하기 때문입니다.

count++는 원자 연산이 아닙니다. count++는 읽기-수정-쓰기의 세 단계를 거쳐야 하기 때문입니다.

다음을 수행할 수 있습니다:

public synchronized void increase() {
    count++;
}

동기화 잠금은 배타적입니다. 즉, 다른 스레드가 실행 중이면 현재 스레드는 대기만 할 수 있습니다!

CAS를 사용한 연산

CAS에는 3개의 피연산자가 있습니다:

메모리 값 V 이전 예상 값 A 수정할 새 값 B 여러 스레드가 CAS를 사용하여 동일한 변수를 동시에 업데이트하려고 하면 그 중 하나만 가능합니다. 변수의 값을 업데이트(A와 메모리 값 V가 같을 때 메모리 값 V를 B로 수정)하면 다른 스레드가 실패합니다. 실패한 스레드는 일시 중지되지 않지만 이번 경쟁에서 실패했음을 알립니다. 다시 시도하거나 아무것도 하지 않을 수 있습니다.

CAS에는 두 가지 상황이 있음을 알 수 있습니다.

메모리 값 V가 예상 값 A와 같으면 메모리 값이 B로 수정되고 작업이 성공합니다!

메모리 값 V가 예상 값 A와 같지 않으면 일반적으로 두 가지 상황이 있습니다.

재시도(회전)는 아무 것도 하지 않습니다.

CAS를 이해하는 핵심은 다음과 같습니다.

CAS는 원자적입니다. 비교와 교환에는 두 가지 작업이 있지만 결국 원자적입니다!

원자 변수 클래스는 java.util.concurrent.atomic 패키지에 있습니다. 전체적으로

기본 유형이 너무 많습니다.

AtomicBoolean: Boolean AtomicLong: Long

Array:

AtomicIntegerArray: Integer 유형 배열의 AtomicLongArray: 배열의 긴 정수 유형 AtomicReferenceArray: 배열의 참조 유형

참조 유형:

AtomicReference: 참조 유형 AtomicStampedReference: 버전 번호가 있는 참조 유형 AtomicMarkableReference: 마크 비트가 있는 참조 유형

객체의 속성

AtomicIntegerFieldUpdater: 객체의 속성은 정수입니다. AtomicLongFieldUpdater: 객체의 속성은 긴 정수입니다. AtomicReferenceField Updater: 객체의 속성은 참조 유형입니다

JDK8은 DoubleAccumulator, LongAccumulator, DoubleAdder, LongAdder를 추가합니다

는 참조입니다. AtomicLong Wait 클래스 개선. 예를 들어 LongAccumulator 및 LongAdder는 동시성이 높은 환경에서 AtomicLong보다 더 효율적입니다. Atomic 패키지의 클래스는 기본적으로 Unsafe를 사용하여 구현된 래퍼 클래스입니다. Unsafe에는 여러 가지 메서드(CAS)가 있습니다:

// 第一和第二个参数代表对象的实例以及地址，第三个参数代表期望值，第四个参数代表更新值
public final native boolean compareAndSwapObject(Object var1, long var2, Object var4, Object var5);
public final native boolean compareAndSwapInt(Object var1, long var2, int var4, int var5);
public final native boolean compareAndSwapLong(Object var1, long var2, long var4, long var6);

원자 변수 클래스 사용

class Count{
    // 共享变量(使用AtomicInteger来替代Synchronized锁)
    private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
    public Integer getCount() {
        return count.get();
    }
    public void increase() {
        count.incrementAndGet();
    }
}

원자 클래스 관련 ABA 문제

다음 작업은 모두 가능합니다. 정상적으로 실행되면 어떤 문제가 발생하나요? ? 스레드 C는 스레드 A와 스레드 B가 수정한 카운트 값을 알 수 없으므로 위험합니다.

이제 변수 count=10이 있습니다. 이제 A, B, C라는 세 개의 스레드가 있습니다. 스레드 A와 스레드 C는 동시에 count 변수를 읽으므로 스레드 A와 스레드의 메모리 값과 예상 값은 다음과 같습니다. C는 둘 다 10이다. 스레드 A가 CAS를 사용해 카운트 값을 100으로 수정하면, 수정 후 이 순간 스레드 B가 들어와서 카운트 값을 100으로 읽고(메모리 값과 기대 값은 모두 100이다), 카운트 값을 10으로 변경 스레드 C가 실행 권한을 얻고 메모리 값이 10이고 예상 값도 10임을 확인합니다. 카운트 값을 11로 변경합니다

ABA 문제 해결

ABA 문제를 해결하기 위해 우리는 JDK에서 제공하는 AtomicStampedReference 및 AtomicMarkableReference 클래스를 사용할 수 있습니다.

간단히 말하면 이 개체에 대한 버전을 제공하며 이 버전이 수정되면 자동으로 업데이트됩니다.

원칙은 대략 다음과 같습니다. 쌍 개체가 유지되고 쌍 개체는 개체 참조와 스탬프 값을 저장합니다. CAS가 두 개의 쌍 객체를 비교할 때마다

LongAdder는 AtomicLong보다 성능이 더 좋습니다

AtomicLong을 사용할 때 많은 수의 스레드가 높은 동시성에서 동시에 동일한 원자 변수를 업데이트하기 위해 경쟁하지만, 하나의 스레드만 있기 때문에 동시에 CAS는 성공할 것입니다. 따라서 다른 스레드는 계속해서 CAS 작업을 시도하고 이로 인해 많은 CPU 리소스가 낭비됩니다.

LongAdder는 다음과 같이 요약할 수 있습니다. 내부 핵심 데이터 값을 배열(Cell)로 분리하여 각 스레드가 액세스하면 해싱 및 기타 알고리즘을 통해 계산하기 위해 숫자 중 하나로 매핑되고 최종 계산 결과가 나옵니다. 이 배열입니다.

간단히 말하면 하나의 값이 여러 값으로 분산되어 동시성 중에 부담이 분산되고 성능이 향상될 수 있습니다.

위 내용은 AtomicInteger 원자 클래스의 역할 소개(코드 예)의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!