Java原子操作类源码分析

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我们先来看一下部分源码：

public class AtomicLong extends Number implements java.io.Serializable {    private static final long serialVersionUID = 1927816293512124184L;    //1.获取Unsafe类实例    private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();    //2.存放value的偏移量    private static final long valueOffset;    static final boolean VM_SUPPORTS_LONG_CAS = VMSupportsCS8();    //3.用于判断是否支持Long类型无锁CAS    private static native boolean VMSupportsCS8();    static {        try {            //4.获取value在AtomicLong中的偏移量            valueOffset = unsafe.objectFieldOffset                (AtomicLong.class.getDeclaredField("value"));        } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }    }    //5.实际变量值    private volatile long value;        public AtomicLong(long initialValue) {        value = initialValue;    }    ············省略部分代码·············}

上面代码中，代码1处通过Unsafe.getUnsafe()获取到Unsafe类的实例（因为AtomicLong类是在rt.jar包下面的，AtomicLong类就是通过Bootstarp类加载器进行加载的）。代码5处，value被声明为volatile类型，保证内存的可见性。通过代码2，4获取value变量在AtomicLong类中的偏移量。

接下来介绍一下AtomicLong中的主要函数：

• 递增和递减代码

//调用unsafe方法，设置value=value+1后，返回原始的值public final long getAndIncrement() {    return unsafe.getAndAddLong(this, valueOffset, 1L);}//调用unsafe方法，设置value=value-1后，返回原始的值public final long getAndDecrement() {    return unsafe.getAndAddLong(this, valueOffset, -1L);}//调用unsafe方法，设置value=value+1后，返回递增后的值public final long incrementAndGet() {    return unsafe.getAndAddLong(this, valueOffset, 1L) + 1L;}//调用unsafe方法，设置value=value-1后，返回递减后的值public final long decrementAndGet() {    return unsafe.getAndAddLong(this, valueOffset, -1L) - 1L;}

上面的四个函数内部都是通过调用Unsafe的getAndAddLong方法来实现操作，这个函数是个原子性操作，这里第一个参数是AtomicLong实例的引用的，第二个参数是value变量在AtomicLong的偏移值，第三个参数是要设置的第二个变量的值。

其中getAndIncrement()方法在JDK7中实现逻辑为：

public final long getAndIncrement() {    while(true) {        long current = get();        long next = current + 1;        if (compareAndSet(current, next))            return current;    }}

如上代码中，每个线程是先拿到变量的当前值（由于value是volatile变量，所以这是获取的最新值），然后在工作内存中对其进行增1操作，而后使用CAS修改变量的值，如果设置失败，则循环继续尝试，直到设置成功。

JDK8中的逻辑为：

public final long getAndIncrement() {        retrturn unsafe.getAndAddLong(this, valueOffset, 1L);    }

其中JDK8中的unsafe.getAndAddLong的代码为：

public final long getAndAddLong(Object var1, long var2, long var4) {   long var6;   do {       var6 = this.getLongVolatile(var1, var2);   } while(!this.compareAndSwapLong(var1, var2, var6, var6 + var4));   return var6;}

从中可以看到，JDK7中的AtomicLong中循环逻辑已经被JDK8中的原子操作类Unsafe内置了。

• boolean compareAndSet(long expect,long update)

public final boolean compareAndSet(long expect,long update) {    return unsafe.compareAndSwapLong(this, valueOffset, expect, update);}

函数在内部调用了unsafe.compareAndSwapLong方法。如果原子变量中的value值等于expect，则使用update值更新该值并返回true，否则返回false。

到此，关于“Java原子操作类源码分析”的学习就结束了，希望能够解决大家的疑惑。理论与实践的搭配能更好的帮助大家学习，快去试试吧！若想继续学习更多相关知识，请继续关注编程网网站，小编会继续努力为大家带来更多实用的文章！