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。
packagecn.thread;importjava.util.concurrent.atomic.AtomicLong;public class AtomicRunnable implementsRunnable {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
AtomicRunnable(String name,intx) {this.name =name;this.x =x;
}public voidrun() {
System.out.println(name+ "执行了" + x + ",当前余额:" +aLong.addAndGet(x));
}
}
packagecn.thread;importjava.util.concurrent.ExecutorService;importjava.util.concurrent.Executors;importjava.util.concurrent.atomic.AtomicLong;/*** 多线程-原子量
*
*@author林计钦
*@version1.0 -7-26 下午04:13:45*/
public classThreadAtomicTest {public static voidmain(String[] args) {
ExecutorService pool= Executors.newFixedThreadPool(2);
Runnable t1= new AtomicRunnable("张三", 2000);
Runnable t2= new AtomicRunnable("李四", 3600);
Runnable t3= new AtomicRunnable("王五", 2700);
Runnable t4= new AtomicRunnable("老张", 600);
Runnable t5= new AtomicRunnable("老牛", 1300);
Runnable t6= new AtomicRunnable("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();
}
}
运行结果:
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
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:0胖子执行了800,当前余额:21000王五执行了2700,当前余额:18300
张三执行了2000,当前余额:12000王五执行了2700,当前余额:14700李四执行了3600,当前余额:18300老牛执行了1300,当前余额:0胖子执行了800,当前余额:21000老张执行了600,当前余额:18900
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:
packagecn.thread;importjava.util.concurrent.atomic.AtomicLong;importjava.util.concurrent.locks.Lock;public class AtomicRunnable2 implementsRunnable {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
privateLock lock;
AtomicRunnable2(String name,intx, Lock lock) {this.name =name;this.x =x;this.lock=lock;
}public voidrun() {
lock.lock();
System.out.println(name+ "执行了" + x + ",当前余额:" +aLong.addAndGet(x));
lock.unlock();
}
}
packagecn.thread;importjava.util.concurrent.ExecutorService;importjava.util.concurrent.Executors;importjava.util.concurrent.atomic.AtomicLong;importjava.util.concurrent.locks.Lock;importjava.util.concurrent.locks.ReentrantLock;/*** 多线程-原子量
*
*@author林计钦
*@version1.0 -7-26 下午04:13:45*/
public classThreadAtomicTest2 {public static void main(String[] args) throwsInterruptedException {
ExecutorService pool= Executors.newFixedThreadPool(2);
Lock lock= new ReentrantLock(false);
Runnable t1= new AtomicRunnable2("张三", 2000, lock);
Runnable t2= new AtomicRunnable2("李四", 3600, lock);
Runnable t3= new AtomicRunnable2("王五", 2700, lock);
Runnable t4= new AtomicRunnable2("老张", 600, lock);
Runnable t5= new AtomicRunnable2("老牛", 1300, lock);
Runnable t6= new AtomicRunnable2("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();
}
}
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
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。