原子类Atomic:替代Synchronized的高效选择

0 下载量 185 浏览量 更新于2024-09-01 收藏 923KB PDF 举报
本文档深入探讨了Java并发编程中的两种重要同步机制——synchronized与Atomic。标题"你还在用Synchronized?Atomic你了解不?"表明了作者旨在帮助读者理解何时选择使用synchronized(传统的线程同步)与Atomic(原子类)这两种技术,尤其是在处理多线程环境下的计数器操作。 首先,作者提到了在《阿里巴巴Java开发手册》中推荐的实践:对于简单的计数操作,如`count++`,如果是在JDK 8及以后版本,推荐使用`AtomicInteger`而不是`AtomicLong`,因为`AtomicInteger`在性能上更优,能够减少乐观锁(如CAS操作)的重试次数,从而提高并发效率。 文章以一个具体的例子展开,创建了一个名为`AtomicMain`的类,其中使用`ExecutorService`创建了一个缓存线程池,并创建了一个`Count`类,该类包含一个共享变量`count`,初始值为0。100个线程被调度执行`increase()`方法,该方法试图增加`count`。这里展示了如何使用synchronized同步方法来确保多线程环境下数据的一致性。 然而,作者强调了`AtomicInteger`的优势,指出在`increase()`方法中,应该使用`AtomicInteger`的`addAndGet(1)`方法,而非直接修改`count`变量,因为`AtomicInteger`提供了原子操作,能保证单个操作的完整执行,不会因为其他线程的干扰而出现数据竞争。 接着,文章将深入讨论`Atomic`类的特点,包括其内部实现原理,如无锁(Lock-free)算法,以及为什么在特定场景下它比`synchronized`更为高效。`Atomic`家族包括多种原子类,如`AtomicInteger`, `AtomicLong`, `AtomicBoolean`, 和`AtomicReference`等,它们提供了一种更细粒度的控制方式,允许开发者在并发环境中进行安全的数据更新。 此外,作者可能还会提及`Atomic`类的并发升级特性(如`compareAndSet()`),这对于避免死锁和资源饥饿等问题至关重要。在性能测试和基准分析方面,会讨论不同场景下使用`synchronized`和`Atomic`的权衡,以及如何根据具体需求选择合适的工具。 总结起来,这篇文章的主要知识点包括: 1. JDK 8及以上版本中`AtomicInteger`的使用推荐及其性能优势。 2. `synchronized`和`Atomic`在多线程同步中的区别,特别是在简单计数操作中的应用。 3. `Atomic`类的原子操作原理,如无锁编程。 4. 如何选择使用`synchronized`或`Atomic`来优化多线程并发场景。 5. `Atomic`类提供的各种方法(如`compareAndSet()`)以及它们在避免并发问题中的作用。 通过阅读这篇文章,读者可以深化理解Java并发编程中的同步策略,并学会在实际项目中灵活运用这些技术来提升程序的并发性能和可维护性。