小白篇：Java原子组件和同步组件

在使用多线程并发编程的时，经常会遇到对共享变量修改操作。此时我们可以选择ConcurrentHashMap，ConcurrentLinkedQueue来进行安全地存储数据。但如果单单是涉及状态的修改，线程执行顺序问题，使用Atomic开头的原子组件或者ReentrantLock、CyclicBarrier之类的同步组件，会是更好的选择，下面将一一介绍它们的原理和用法

原子组件的实现原理CAS

AtomicBoolean、AtomicIntegerArray等原子组件的用法、

同步组件的实现原理

ReentrantLock、CyclicBarrier等同步组件的用法

原子组件的实现原理CAS

cas的底层实现可以看下之前写的一篇文章:详解锁原理，synchronized、volatile+cas底层实现[1]

应用场景

可用来实现变量、状态在多线程下的原子性操作

可用于实现同步锁(ReentrantLock)

原子组件

原子组件的原子性操作是靠使用cas来自旋操作volatile变量实现的

volatile的类型变量保证变量被修改时，其他线程都能看到最新的值

cas则保证value的修改操作是原子性的，不会被中断

基本类型原子类

AtomicBoolean //布尔类型 

AtomicInteger //正整型数类型 

AtomicLong   //长整型类型 

使用示例

public static void main(String[] args) throws Exception { 

    AtomicBoolean atomicBoolean = new AtomicBoolean(false); 

    //异步线程修改atomicBoolean 

    CompletableFuture<Void> future = CompletableFuture.runAsync(() ->{ 

        try { 

            Thread.sleep(1000); //保证异步线程是在主线程之后修改atomicBoolean为false 

            atomicBoolean.set(false); 

        }catch (Exception e){ 

            throw new RuntimeException(e); 

        } 

    }); 

    atomicBoolean.set(true); 

    future.join(); 

    System.out.println("boolean value is:"+atomicBoolean.get()); 

} 

—————输出结果—————— 

boolean value is:false 

引用类原子类

AtomicReference 

//加时间戳版本的引用类原子类 

AtomicStampedReference 

//相当于AtomicStampedReference，AtomicMarkableReference关心的是 

//变量是否还是原来变量，中间被修改过也无所谓 

AtomicMarkableReference 

AtomicReference的源码如下，它内部定义了一个volatile V value，并借助VarHandle(具体子类是FieldInstanceReadWrite)实现原子操作，MethodHandles会帮忙计算value在类的偏移位置，最后在VarHandle调用Unsafe.public final native boolean compareAndSetReference(Object o, long offset, Object expected, Object x)方法原子修改对象的属性