AQS源码解析(一)-AtomicBoolean源码解析
- 基本类:
- AtomicInteger
- AtomicLong
- AtomicBoolean
- 数组类型:
- AtomicIntegerArray
- AtomicLongArray
- AtomicReferenceArray
介绍
由于在多线程条件下,如果对共享变量修改容易造成数据不一致的情况,所以对于共享变量需要保证线程安全有有如下几种方式:
- 使用
lock
或者synchronized
进行同步共享变量 - 使用CAS方法来保证修改变量为原子性操作
该类为后者,基于CAS方式修改具有原子性。
实现原理
- 将boolean中的true转换成
int
类型表示:1表示true 0表示false - 在类进行初始化的时候获取该值的内存地址
- 调用
Unsafe.compareAndSwant
方法底层通过CAS原理(CPU中cmpxchg指令)对值进行变化
特点
- 基于CAS实现线程安全
- 实现了
Cloneable
接口,能被克隆 - 实现了
Serializable
接口,支持序列化传输
源码解析
成员变量
private static final long serialVersionUID = 4654671469794556979L;
// setup to use Unsafe.compareAndSwapInt for updates
//使用unsafe类进行cas
private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
//获取该值得偏移量(内存中的地址)
private static final long valueOffset;
/**
* 内部使用int来做boolean的设置
* 默认为0
*/
private volatile int value;
serialVersionUID
:序列化IDunsafe
:该类是Atomic中核心类,用于执行低级别,对内存进行操作,内部都是native
方法valueOffset
:字段value的内存偏移地址value
:真实value,1表示true 0表示false,使用volatile
保证内存可见性
类初始化过程
static {
try {
//返回对象成员属性在内存地址相对于此对象的内存地址的偏移量
valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
(AtomicBoolean.class.getDeclaredField("value"));
} catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}
主要是通过unsafe方法获取value值得内存偏移地址
成员方法
get()
获取该boolean变量
/**
* 返回当前值
*/
public final boolean get() {
return value != 0;
}
boolean compareAndSet(boolean expect, boolean update)
比较前值后赋值,可能存在赋值失败的情况
/*
* 只有当期待的值为expect的时候才会更新相关值
* 1. 期待的值等于现在值,则成功赋值,返回true
* 2. 期待的值不等于现在的值,则赋值失败,则返回false
*/
public final boolean compareAndSet(boolean expect, boolean update) {
int e = expect ? 1 : 0;
int u = update ? 1 : 0;
return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, e, u);
}
- 将boolean转换成int类型
- 调用
compareAndSwapInt
进行CAS赋值 - 返回true则表示成功,false表示失败
boolean getAndSet(boolean newValue)
比较前值后进行赋值,用的相对较多
public final boolean getAndSet(boolean newValue) {
boolean prev;
do {
prev = get();
} while (!compareAndSet(prev, newValue));
return prev;
}
- 先获取之前值
- 在调用循环
compareAndSet
进行CAS赋值
void set(boolean newValue)
无条件设置值,用的相对较少
public final void set(boolean newValue) {
value = newValue ? 1 : 0;
}
void lazySet(boolean newValue)
也是赋值操作,该操作会让Java插入StoreStore内存屏障,避免发生写操作重排序
public final void lazySet(boolean newValue) {
int v = newValue ? 1 : 0;
unsafe.putOrderedInt(this, valueOffset, v);
}
总结
- 该类是原子性
boolean
类,是线程安全的 - 该原子类的核心操作都是基于Unsafe类
- CAS普遍会产ABA问题
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