【實戰Java高併發程序設計 4】數組也能無鎖AtomicIntegerArray

除了提供基本數據類型外，JDK還爲咱們準備了數組等複合結構。當前可用的原子數組有：AtomicIntegerArray、AtomicLongArray和AtomicReferenceArray，分別表示整數數組、long型數組和普通的對象數組。

這裏以AtomicIntegerArray爲例，展現原子數組的使用方式。
AtomicIntegerArray本質上是對int[]類型的封裝。使用Unsafe類經過CAS的方式控制int[]在多線程下的安全性。它提供瞭如下幾個核心API：

//得到數組第i個下標的元素
public final int get(int i)
//得到數組的長度
public final int length()
//將數組第i個下標設置爲newValue，並返回舊的值
public final int getAndSet(int i, int newValue)
//進行CAS操做，若是第i個下標的元素等於expect，則設置爲update，設置成功返回true
public final boolean compareAndSet(int i, int expect, int update)
//將第i個下標的元素加1
public final int getAndIncrement(int i)
//將第i個下標的元素減1
public final int getAndDecrement(int i)
//將第i個下標的元素增長delta（delta能夠是負數）
public final int getAndAdd(int i, int delta)

下面給出一個簡單的示例，展現AtomicIntegerArray使用：

01 public class AtomicIntegerArrayDemo {
02     static AtomicIntegerArray arr = new AtomicIntegerArray(10);
03     public static class AddThread implements Runnable{
04         public void run(){
05            for(int k=0;k<10000;k++)
06                arr.getAndIncrement(k%arr.length());
07         }
08     }
09     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
10         Thread[] ts=new Thread[10];
11         for(int k=0;k<10;k++){
12             ts[k]=new Thread(new AddThread());
13         }
14         for(int k=0;k<10;k++){ts[k].start();}
15         for(int k=0;k<10;k++){ts[k].join();}
16         System.out.println(arr);
17     }
18 }

上述代碼第2行，申明瞭一個內含10個元素的數組。第3行定義的線程對數組內10個元素進行累加操做，每一個元素各加1000次。第11行，開啓10個這樣的線程。所以，能夠預測，若是線程安全，數組內10個元素的值必然都是10000。反之，若是線程不安全，則部分或者所有數值會小於10000。
程序的輸出結果以下：

[10000, 10000, 10000, 10000, 10000, 10000, 10000, 10000, 10000, 10000]

這說明AtomicIntegerArray確實合理地保證了數組的線程安全性。

摘自《實戰Java高併發程序設計》一書

【實戰Java高併發程序設計1】Java中的指針：Unsafe類
【實戰Java高併發程序設計2】無鎖的對象引用：AtomicReference
【實戰Java高併發程序設計 3】帶有時間戳的對象引用：AtomicStampedReference