atomicboolean.compareandset

时间: 2024-06-03 10:11:16 浏览: 147

Java高级之并发编程.md

### Java高级之并发编程 #### 1. Java 8 新特性 ##### 1.1 Lambda 表达式 Java 8 引入了一个新的语法结构：“->”操作符，它将 Lambda 表达式分为两个部分： - **左侧**：Lambda 表达式的参数列表。 - **右侧**：Lambda 表达式所需执行的功能。 Lambda 表达式的使用格式遵循这样的规则：(参数列表) -> (功能体)。例如，以下代码创建了一个新的线程，并在线程启动时打印出“abc”。 ```java new Thread(() -> System.out.println("abc")).start(); ``` 这种简洁的写法极大地提高了代码的可读性和可维护性，尤其是在处理事件监听器或者作为函数参数时更为明显。 ##### 1.2 函数式接口函数式接口是指只有一个抽象方法的接口，Java 8 引入了`@FunctionalInterface`注解来标记这类接口，以帮助编译器检查接口是否符合函数式接口的要求。例如，下面定义了一个简单的函数式接口`MyPredicate`： ```java package com.gwolf; @FunctionalInterface public interface MyPredicate<T> { public boolean test(T t); } ``` 此接口仅有一个抽象方法`test`，接受一个泛型参数并返回一个布尔值。通过这种方式，我们可以定义更多特定于业务逻辑的函数式接口。 ##### 1.3 Stream 流式计算 Stream API 是 Java 8 中处理集合的关键抽象概念，它使得我们能够对集合数据进行一系列复杂的数据操作，如过滤、映射、排序等，类似于 SQL 查询语言的使用方式。Stream API 的设计目标是提高集合数据操作的效率，简化集合数据处理过程。 Stream 的操作主要分为两种：中间操作（Intermediate Operations）和终止操作（Terminal Operations）。中间操作会返回一个新的 Stream 对象，可以连接更多的操作；而终止操作则会返回一个结果或引发副作用。例如，可以使用 Stream API 来过滤一个列表中的元素并获取它们的平方和： ```java List<Integer> numbers = Arrays.asList(1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9); int sumOfSquares = numbers.stream() .filter(n -> n % 2 == 0) .mapToInt(n -> n * n) .sum(); ``` ##### 1.4 接口增强 Java 8 允许我们在接口中定义非抽象的方法实现，这可以通过使用`default`关键字来完成，这个特性通常被称为默认方法或扩展方法。默认方法使得我们可以在不影响现有类层次结构的情况下，向现有接口添加新的方法，从而避免了需要修改所有实现该接口的类。例如，假设我们有一个接口`MyInterface`： ```java public interface MyInterface { void someMethod(); default void newMethod() { // 实现细节 } } ``` 在这个例子中，`newMethod` 方法被声明为默认方法，因此任何实现了`MyInterface`的类都可以访问这个方法而无需提供自己的实现。 --- #### 2. 常用原子类原子操作类主要用于解决多线程环境中的数据一致性问题，确保操作的原子性。在 Java 中，原子类主要包含`AtomicBoolean`、`AtomicInteger`和`AtomicLong`等。 **引入原子操作类的原因：** 1. 在多线程环境下，普通的算术操作（如自增）并不具备原子性，可能会导致线程不安全的问题。 2. 原子类提供了线程安全的方式来执行这些操作，特别适用于多线程、高并发场景。 - **AtomicBoolean**: 提供原子更新布尔类型的工具。 - **AtomicInteger**: 提供原子更新整型数值的能力。 - **AtomicLong**: 提供原子更新长整型数值的能力。以`AtomicInteger`为例，它提供了许多有用的方法： 1. **构造方法**：`AtomicInteger(int initialValue)` 和 `AtomicInteger()`。 2. **获取当前值**：`get()` 3. **设置值**：`set(int newValue)` 4. **比较并交换(CAS)**：`compareAndSet(int expect, int update)` 5. **获取并自增**：`getAndIncrement()` 6. **获取并自减**：`getAndDecrement()` 7. **自增并获取**：`incrementAndGet()` 8. **自减并获取**：`decrementAndGet()` 9. **获取并增加**：`getAndAdd(int delta)` 10. **增加并获取**：`addAndGet(int delta)` 这些方法都是原子性的，确保了即使在多线程环境下也能正确地执行操作。 --- #### 3. 多线程与高并发 - juc 在 Java 并发工具包（juc）中，包含了多种用于构建并发程序的基础类和工具类，包括`volatile`、`AtomicInteger`、`CAS`等。 ##### 3.1 对 volatile 的理解 `volatile` 关键字是 Java 虚拟机提供的轻量级线程同步机制，它的主要特性有： 1. **保证可见性**：当一个线程修改了某个 volatile 变量后，其他线程能立即看到这个变化。 2. **保证有序性**：禁止指令重排。 3. **不保证原子性**：虽然`volatile`提供了可见性和有序性保障，但并没有提供原子性，即复合操作仍然需要其他的同步手段来保证。 Java 8 的新特性和并发编程中使用的原子类及`volatile`等概念都是现代软件开发中极为重要的知识点，掌握它们有助于开发者构建更加高效、健壮的应用程序。

()方法的作用是什么？ AtomicBoolean.compareAndSet()方法的作用是将AtomicBoolean对象的旧值与预期值进行比较并替换为新值。如果旧值与预期值相等，则该方法返回true并将AtomicBoolean的值替换为新值；否则返回false，不进行替换。这个方法通常用于实现线程安全的原子操作。

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import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean;public class SpinLock { private AtomicBoolean locked = new AtomicBoolean(false); public void lock() { while (!locked.compareAndSet(false, true)) { // 自旋等待 } } public void unlock() { locked.set(false); }}改进这个工具类

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