Java线程：新特征-原子量

柔情只为你懂 2022-08-24 01:57 121阅读 0赞

**Java线程：新特征-原子量**

所谓的原子量即操作变量的操作是“原子的”，该操作不可再分，因此是线程安全的。

为何要使用原子变量呢，原因是多个线程对单个变量操作也会引起一些问题。在Java5之前，可以通过volatile、synchronized关键字来解决并发访问的安全问题，但这样太麻烦。

Java5之后，专门提供了用来进行单变量多线程并发安全访问的工具包java.util.concurrent.atomic，其中的类也很简单。

下面给出一个反面例子（切勿模仿）：

import java.util.concurrent.ExecutorService;  
import java.util.concurrent.Executors;  
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;  
  
 /\*\*  
\* Java线程：新特征-原子量  
\*  
\* @author leizhimin 2009-11-6 9:53:11  
\*/  
public class Test \{  
        public staticvoid main(String\[\] args) \{  
                ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);  
                Runnable t1 = new MyRunnable("张三", 2000);  
                Runnable t2 = new MyRunnable("李四", 3600);  
                Runnable t3 = new MyRunnable("王五", 2700);  
                Runnable t4 = new MyRunnable("老张", 600);  
                Runnable t5 = new MyRunnable("老牛", 1300);  
                Runnable t6 = new MyRunnable("胖子", 800);  
                //执行各个线程   
                pool.execute(t1);  
                pool.execute(t2);  
                pool.execute(t3);  
                pool.execute(t4);  
                pool.execute(t5);  
                pool.execute(t6);  
                //关闭线程池   
                pool.shutdown();  
        \}  
\}  
  
class MyRunnable implements Runnable \{  
        private static AtomicLong aLong =new AtomicLong(10000);        //原子量，每个线程都可以自由操作  
        private String name;                //操作人  
        private int x;                            //操作数额  
  
        MyRunnable(String name, int x) \{  
                this.name = name;  
                this.x = x;  
        \}  
  
        public void run() \{  
                System.out.println(name + "执行了" \+ x +"，当前余额：" \+ aLong.addAndGet(x));  
        \}  
\}

运行结果：

李四执行了3600，当前余额：13600  
王五执行了2700，当前余额：16300  
老张执行了600，当前余额：16900  
老牛执行了1300，当前余额：18200  
胖子执行了800，当前余额：19000  
张三执行了2000，当前余额：21000  
  
Process finished with exit code 0

张三执行了2000，当前余额：12000  
王五执行了2700，当前余额：18300  
老张执行了600，当前余额：18900  
老牛执行了1300，当前余额：20200  
胖子执行了800，当前余额：21000  
李四执行了3600，当前余额：15600  
  
Process finished with exit code 0

张三执行了2000，当前余额：12000  
李四执行了3600，当前余额：15600  
老张执行了600，当前余额：18900  
老牛执行了1300，当前余额：20200  
胖子执行了800，当前余额：21000  
王五执行了2700，当前余额：18300  
  
Process finished with exit code 0

从运行结果可以看出，虽然使用了原子量，但是程序并发访问还是有问题，那究竟问题出在哪里了？

这里要注意的一点是，原子量虽然可以保证单个变量在某一个操作过程的安全，但无法保证你整个代码块，或者整个程序的安全性。因此，通常还应该使用锁等同步机制来控制整个程序的安全性。

下面是对这个错误修正：

import java.util.concurrent.ExecutorService;  
import java.util.concurrent.Executors;  
import java.util.concurrent.locks.Lock;  
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;  
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;  
  
 /\*\*  
\* Java线程：新特征-原子量  
\*  
\* @author leizhimin 2009-11-6 9:53:11  
\*/  
 publicclass Test \{  
        public  static void main(String\[\] args) \{  
                ExecutorService pool = Executors.newFixedThreadPool(2);  
                Lock lock = new ReentrantLock(false);  
                Runnable t1 = new MyRunnable("张三", 2000,lock);  
                Runnable t2 = new MyRunnable("李四", 3600,lock);  
                Runnable t3 = new MyRunnable("王五", 2700,lock);  
                Runnable t4 = new MyRunnable("老张", 600,lock);  
                Runnable t5 = new MyRunnable("老牛", 1300,lock);  
                Runnable t6 = new MyRunnable("胖子", 800,lock);  
                //执行各个线程   
                pool.execute(t1);  
                pool.execute(t2);  
                pool.execute(t3);  
                pool.execute(t4);  
                pool.execute(t5);  
                pool.execute(t6);  
                //关闭线程池   
                pool.shutdown();  
        \}  
\}  
  
class MyRunnable implements Runnable \{  
        private static AtomicLong aLong =new AtomicLong(10000);        //原子量，每个线程都可以自由操作  
        private String name;                //操作人  
        private int x;                            //操作数额  
        private Lock lock;  
  
        MyRunnable(String name, int x,Lock lock) \{  
                this.name = name;  
                this.x = x;  
                this.lock = lock;  
        \}  
  
        public void run() \{  
                lock.lock();  
                System.out.println(name + "执行了" \+ x +"，当前余额：" \+ aLong.addAndGet(x));  
                lock.unlock();  
        \}  
\}

执行结果：

张三执行了2000，当前余额：12000  
王五执行了2700，当前余额：14700  
老张执行了600，当前余额：15300  
老牛执行了1300，当前余额：16600  
胖子执行了800，当前余额：17400  
李四执行了3600，当前余额：21000  
  
Process finished with exit code 0

这里使用了一个对象锁，来控制对并发代码的访问。不管运行多少次，执行次序如何，最终余额均为21000，这个结果是正确的。

有关原子量的用法很简单，关键是对原子量的认识，原子仅仅是保证变量操作的原子性，但整个程序还需要考虑线程安全的。

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