Java: AtomicReference 详解

Java中的AtomicReference是一个原子引用类,用于实现在并发环境下的线程安全的操作,它可以在不使用锁的情况下完成数据的安全修改。下面是AtomicReference的详解:

AtomicReference类的定义

AtomicReference是Java中一个原子引用类,它提供了一种可以在并发环境下进行线程安全的修改操作的方法。它的定义如下:

public class AtomicReference<V> implements java.io.Serializable {
    public AtomicReference(V initialValue) { }
    public AtomicReference() { }

    public final V get() { }
    public final void set(V newValue) { }
    public final void lazySet(V newValue) { }
    public final boolean compareAndSet(V expect, V update) { }
    public final boolean weakCompareAndSet(V expect, V update) { }
    public final V getAndSet(V newValue) { }
    public String toString() { }
}

AtomicReference类的方法

AtomicReference类提供了一些方法来操作引用类型的数据,它们包括:

get()方法:获取当前AtomicReference的值。
set()方法:设置当前AtomicReference的值。
lazySet()方法:设置当前AtomicReference的值,但是可能会延迟更新操作。
compareAndSet()方法:比较并设置当前AtomicReference的值,如果当前值等于期望值,则设置新值并返回true,否则返回false。
weakCompareAndSet()方法:比较并设置当前AtomicReference的值,与compareAndSet()方法类似,但是它使用了“弱”比较,即可能会返回false,即使当前值与期望值相等。
getAndSet()方法:获取当前AtomicReference的值并设置新值。
toString()方法:将当前AtomicReference的值转换为字符串并返回。

AtomicReference类的应用

AtomicReference类可以用于在并发环境下进行线程安全的数据修改操作,例如:在一个多线程程序中,多个线程要修改同一个对象的值,可以使用AtomicReference类来确保线程安全。AtomicReference类还可以用于实现自旋锁、乐观锁等算法。

下面是一个使用AtomicReference的示例代码:

import java.util.concurrent.atomic.AtomicReference;

public class AtomicReferenceDemo {
    public static void main(String[] args) {
        AtomicReference<String> atomicStr = new AtomicReference<>("Hello");

        Thread t1 = new Thread(() -> {
            String prevStr = atomicStr.get();
            String newStr = prevStr + " World";
            atomicStr.compareAndSet(prevStr, newStr);
        });

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            String prevStr = atomicStr.get();
            String newStr = prevStr + ", Java";
            atomicStr.compareAndSet(prevStr, newStr);
        });

        t1.start();
        t2.start();

        try {
            t1.join();
            t2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }

        System.out.println(atomicStr.get());
    }
}

该示例代码创建了一个AtomicReference对象,初始值为“Hello”,然后创建两个线程,分别将字符串拼接为“Hello World”和“Hello,Java”,然后使用compareAndSet方法将新的字符串设置为AtomicReference对象的值。最后,打印AtomicReference对象的值,输出结果为“Hello World, Java”,说明多线程并发修改字符串操作是线程安全的。

AtomicReference类的注意事项

在使用AtomicReference类时,需要注意以下几点:

AtomicReference类只能保证引用类型的数据的线程安全,不能保证引用对象内部的数据的线程安全。
AtomicReference类使用的是CAS(Compare and Swap)算法,这种算法对于单线程操作性能较低,因此在单线程操作时不应使用AtomicReference类。
AtomicReference类只能保证原子操作的可见性,不能保证操作的顺序性,因此在操作顺序有要求时,需要通过其他手段来保证操作顺序。
AtomicReference类在高并发环境下可能存在ABA问题,即某个线程在执行CAS操作时,期望值被另一个线程修改过,然后又被改回来了,这时CAS操作会成功,但实际上期望值已经被改变了。为了解决这个问题,Java提供了AtomicStampedReference类。
总之,AtomicReference类是Java中一个非常有用的类,在多线程编程中可以用来保证线程安全和高性能的操作。

最后编辑于
©著作权归作者所有,转载或内容合作请联系作者
  • 序言:七十年代末,一起剥皮案震惊了整个滨河市,随后出现的几起案子,更是在滨河造成了极大的恐慌,老刑警刘岩,带你破解...
    沈念sama阅读 160,026评论 4 364
  • 序言:滨河连续发生了三起死亡事件,死亡现场离奇诡异,居然都是意外死亡,警方通过查阅死者的电脑和手机,发现死者居然都...
    沈念sama阅读 67,655评论 1 296
  • 文/潘晓璐 我一进店门,熙熙楼的掌柜王于贵愁眉苦脸地迎上来,“玉大人,你说我怎么就摊上这事。” “怎么了?”我有些...
    开封第一讲书人阅读 109,726评论 0 244
  • 文/不坏的土叔 我叫张陵,是天一观的道长。 经常有香客问我,道长,这世上最难降的妖魔是什么? 我笑而不...
    开封第一讲书人阅读 44,204评论 0 213
  • 正文 为了忘掉前任,我火速办了婚礼,结果婚礼上,老公的妹妹穿的比我还像新娘。我一直安慰自己,他们只是感情好,可当我...
    茶点故事阅读 52,558评论 3 287
  • 文/花漫 我一把揭开白布。 她就那样静静地躺着,像睡着了一般。 火红的嫁衣衬着肌肤如雪。 梳的纹丝不乱的头发上,一...
    开封第一讲书人阅读 40,731评论 1 222
  • 那天,我揣着相机与录音,去河边找鬼。 笑死,一个胖子当着我的面吹牛,可吹牛的内容都是我干的。 我是一名探鬼主播,决...
    沈念sama阅读 31,944评论 2 314
  • 文/苍兰香墨 我猛地睁开眼,长吁一口气:“原来是场噩梦啊……” “哼!你这毒妇竟也来了?” 一声冷哼从身侧响起,我...
    开封第一讲书人阅读 30,698评论 0 203
  • 序言:老挝万荣一对情侣失踪,失踪者是张志新(化名)和其女友刘颖,没想到半个月后,有当地人在树林里发现了一具尸体,经...
    沈念sama阅读 34,438评论 1 246
  • 正文 独居荒郊野岭守林人离奇死亡,尸身上长有42处带血的脓包…… 初始之章·张勋 以下内容为张勋视角 年9月15日...
    茶点故事阅读 30,633评论 2 247
  • 正文 我和宋清朗相恋三年,在试婚纱的时候发现自己被绿了。 大学时的朋友给我发了我未婚夫和他白月光在一起吃饭的照片。...
    茶点故事阅读 32,125评论 1 260
  • 序言:一个原本活蹦乱跳的男人离奇死亡,死状恐怖,灵堂内的尸体忽然破棺而出,到底是诈尸还是另有隐情,我是刑警宁泽,带...
    沈念sama阅读 28,444评论 3 255
  • 正文 年R本政府宣布,位于F岛的核电站,受9级特大地震影响,放射性物质发生泄漏。R本人自食恶果不足惜,却给世界环境...
    茶点故事阅读 33,137评论 3 238
  • 文/蒙蒙 一、第九天 我趴在偏房一处隐蔽的房顶上张望。 院中可真热闹,春花似锦、人声如沸。这庄子的主人今日做“春日...
    开封第一讲书人阅读 26,103评论 0 8
  • 文/苍兰香墨 我抬头看了看天上的太阳。三九已至,却和暖如春,着一层夹袄步出监牢的瞬间,已是汗流浃背。 一阵脚步声响...
    开封第一讲书人阅读 26,888评论 0 197
  • 我被黑心中介骗来泰国打工, 没想到刚下飞机就差点儿被人妖公主榨干…… 1. 我叫王不留,地道东北人。 一个月前我还...
    沈念sama阅读 35,772评论 2 276
  • 正文 我出身青楼,却偏偏与公主长得像,于是被迫代替她去往敌国和亲。 传闻我的和亲对象是个残疾皇子,可洞房花烛夜当晚...
    茶点故事阅读 35,669评论 2 271

推荐阅读更多精彩内容