Java concurrency之AtomicLongFieldUpdater原子类_动力节点Java学院整理

Java 的并发编程中，经常要使用Cas操作，从而避免由于线程之间的同步问题导致的数据不一致，java.util.concurrent包中的类都是通过 Cas 操作来实现线程安全的。

AtomicLongFieldUpdater实现了对指定类实例中的long类型字段的原子更新。

首先，我们来了解一下什么是CAS操作。

CAS(CompareAndSet)指令是乐观锁的一种实现，用于多线程环境下保证数据的一致性。

CAS指令包含三个操作数——内存位置、期望的值和新值。CAS执行时，当且仅当内存位置的值与期望的值相等时，才将该位置的值更新为新值，否则什么都不做。

Java中实现CAS操作有两种方式：

- 使用java.util.concurrent.atomic包中的类（CAS操作都是通过采用Atomic原子操作实现的）

- 通过sun.misc.Unsafe实现

总的来说，AtomicLongFieldUpdater适用于在多线程环境下更新某个类的long类型的变量，这个变量必须用 volatile 修饰，否则 AtomicLongFieldUpdater.updater()方法会在运行时抛出异常。

AtomicLongFieldUpdater的三个参数包括：

- 所要更新的对象的类，一般是this.getClass()

- 要更新的字段的名称

- 要更新的字段的所属类

AtomicLongFieldUpdater的主要方法如下：

- compareAndSet(obj, expect, update)：只有当当前值等于期望值时，将该值设置为给定的更新值。

- get(obj)：获取并返回该字段在给定对象参数的值。

- getAndAdd(obj, delta)：将给定对象参数的字段加上delta，返回以前的值。

- getAndDecrement(obj)：将给定对象参数的字段减1，返回以前的值。

- getAndIncrement(obj)：将给定对象参数的字段加1，返回以前的值。

- getAndSet(obj, newValue)：设置为给定值的给定对象参数的字段，并返回先前的值。

- lazySet(obj, newValue)：设置给该字段的指定对象参数的值，在不使用“volatile写”的情况下。

需要注意的是，AtomicLongFieldUpdater的使用必须在非继承的情况下，也就是说被更新的变量必须直接被定义在类中，而不能是父类或接口中。

使用AtomicLongFieldUpdater的示例代码如下：

public class Example {

    private volatile long value;

    private static final AtomicLongFieldUpdater<Example> updater =

            AtomicLongFieldUpdater.newUpdater(Example.class, "value");

    public void setValue(long newValue) {

        updater.set(this, newValue);

    }

    public long getValue() {

        return value;

    }

    public boolean compareAndSet(long expect, long update) {

        return updater.compareAndSet(this, expect, update);

    }

}

使用示例：

Example example = new Example();

example.setValue(10); // 用AtomicLongFieldUpdater设置值

System.out.println(example.getValue()); // 输出10

if (example.compareAndSet(10, 20)) { // CAS替换10为20

    System.out.println(example.getValue()); // 输出20

}

else {

    System.out.println("CAS替换失败");

}

输出结果：

10

20

需要注意的是，AtomicLongFieldUpdater适用于在多线程情况下更新 long 类型的字段，需要在使用时遵循特定的规则。在使用时应该避免不必要的同步操作，从而提高性能。