java.util.concurrent.atomic
該包是JDK1.5開始提供的，它提供了類的小工具，支持在單個變量上解除鎖的線程安全編程。此包中的類可將 volatile 值、字段和數(shù)組元素的概念擴展到那些也提供原子條件更新操作的類，其形式如下：
boolean compareAndSet(expectedValue, updateValue);
CAS思想
我們看到了上面提到的一個在java并發(fā)中非常重要的一類算法 -- CAS: Compare And Set 比較并設(shè)置； 什么意思呢，我們以 boolean compareAndSet(expectedValue, updateValue);方法為例來解釋CAS的思想， 內(nèi)存中可見的值如果和期望值(expectedValue)一致， 則將內(nèi)存中的值修改為新值(updateValue)，并且返回true； 否則返回false；注意 ： 該操作是原子性的，意思是線程安全的。當(dāng)多個線程同時訪問某個對象時，如果其中一個線程通過CAS操作獲得了訪問權(quán)限，則其他線程只能在該線程處理完之后才能訪問。 這類似于同步字 synchronized 但是效率更高因為并沒有鎖的機制，即使在JDK7 之后對其進行過優(yōu)化。
AtomicBoolean實例詳解
/**
*
*/
package byron4j.dlzd.curr.atomic;
import java.time.LocalDate;
import java.time.LocalTime;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.TimeUnit;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean;
public class AtomicDemo {
private static volatile AtomicBoolean canExecutingFlag = new AtomicBoolean(true);
/**
*
* 業(yè)務(wù)邏輯處理:
* <ol>
* <li>Step 1</li>
* <li>Step 2</li>
* </ol>
*/
public void executeBusiLogic(){
if( canExecutingFlag.compareAndSet(true, false) ){
try{
System.out.println(LocalDate.now() + " " + LocalTime.now() + "--" + Thread.currentThread().getName() + "--處理業(yè)務(wù)邏輯開始...");
Thread.sleep(5000);
System.out.println(LocalDate.now() + " " + LocalTime.now() + "--" + Thread.currentThread().getName() + "--處理業(yè)務(wù)邏輯完畢.");
}catch(Exception e){
System.out.println(LocalDate.now() + " " + LocalTime.now() + "--" + Thread.currentThread().getName() + "--處理業(yè)務(wù)邏輯失敗!!!");
}finally{
canExecutingFlag.set(true);
}
}else{
System.out.println(LocalDate.now() + " " + LocalTime.now() + "--" + Thread.currentThread().getName() + "--已經(jīng)存在處理中的業(yè)務(wù)，請稍后再試!");
}
}
public static void main(String[] args) {
ExecutorService es = Executors.newFixedThreadPool(10);
AtomicDemo demo = new AtomicDemo();
for(int i = 0; i < 10; i++){
es.execute(new Runnable() {
@Override
public void run() {
demo.executeBusiLogic();
}
});
}
es.shutdown();
}
}
運行結(jié)果如下：
2017-09-13 22:13:45.081--pool-1-thread-3--已經(jīng)存在處理中的業(yè)務(wù)，請稍后再試!
2017-09-13 22:13:45.082--pool-1-thread-2--已經(jīng)存在處理中的業(yè)務(wù)，請稍后再試!
2017-09-13 22:13:45.082--pool-1-thread-6--已經(jīng)存在處理中的業(yè)務(wù)，請稍后再試!
2017-09-13 22:13:45.081--pool-1-thread-1--處理業(yè)務(wù)邏輯開始...
2017-09-13 22:13:45.081--pool-1-thread-10--已經(jīng)存在處理中的業(yè)務(wù)，請稍后再試!
2017-09-13 22:13:45.081--pool-1-thread-9--已經(jīng)存在處理中的業(yè)務(wù)，請稍后再試!
2017-09-13 22:13:45.082--pool-1-thread-4--已經(jīng)存在處理中的業(yè)務(wù)，請稍后再試!
2017-09-13 22:13:45.081--pool-1-thread-7--已經(jīng)存在處理中的業(yè)務(wù)，請稍后再試!
2017-09-13 22:13:45.082--pool-1-thread-5--已經(jīng)存在處理中的業(yè)務(wù)，請稍后再試!
2017-09-13 22:13:45.083--pool-1-thread-8--已經(jīng)存在處理中的業(yè)務(wù)，請稍后再試!
2017-09-13 22:13:50.082--pool-1-thread-1--處理業(yè)務(wù)邏輯完畢.
我們看到thread-1首先獲得操作權(quán)限canExecutingFlag 值為true，CAS驗證通過并且將canExecutingFlag 值置為false，所以其他線程均未獲得進入資格，因為處理業(yè)務(wù)邏輯花了5秒鐘，其他線程得到了"已經(jīng)在處理中"的提示。 為了模擬耗時操作，我們在 executeBusiLogic 方法中通過sleep使執(zhí)行線程睡眠。
在實際生產(chǎn)中，我們可以使用該方式來處理并發(fā)問題， 比如金融領(lǐng)域，請求支付單做資金放款時，為了避免在同一時間請求多次，就可以使用 CAS 來控制。
CAS的缺陷--CAS的ABA問題
問題描述：
因為CAS是基于內(nèi)存共享機制實現(xiàn)的，比如在AtomicBoolean類中使用了關(guān)鍵字 volatile 修飾的屬性： private volatile int value;
線程t1在共享變量中讀到值為A
線程t1被搶占了，線程t2執(zhí)行
線程t2把共享變量里的值從A改成了B，再改回到A，此時被線程t1搶占。
線程t1回來看到共享變量里的值沒有被改變，于是繼續(xù)執(zhí)行。
雖然線程t1以為變量值沒有改變，繼續(xù)執(zhí)行了，但是這個過程中(即A的值被t2改變期間)會引發(fā)一些潛在的問題。ABA問題最容易發(fā)生在lock free 的算法中的，CAS首當(dāng)其沖，因為CAS判斷的是指針的地址。如果這個地址被重用了呢，問題就很大了。（地址被重用是很經(jīng)常發(fā)生的，一個內(nèi)存分配后釋放了，再分配，很有可能還是原來的地址）
舉一個例子：
我們進機場過安檢的時候，有一個人和你的背包是一樣的(瑞士牌)，安檢完后他把你的背包拿走了，你看下包一樣的于是很淡定地登記去了，但是你的Mac Pro不見了。。
這就是ABA的問題。
