详解Java高并发编程之AtomicReference

在Java高并发编程中，同步和锁机制都是非常基础的部分，但是它们的性能并不能够使我们满意。因此，Java也提供了一些新的并发原子操作类来避免这些问题。其中之一就是AtomicReference。

AtomicReference 基础

AtomicReference 是 Java 并发包中提供的一种原子化引用类型。它可以保证其引用的对象的修改操作是原子化的。它提供了一种比锁更加高效的方式来对一个变量进行原子化操作。

对于AtomicReference，可以执行以下方法调用:

• get()：获取当前对象的引用
• set(V newValue)：设置当前对象的新值
• compareAndSet(V expect, V update)：比较并更新当前对象的值
• weakCompareAndSet(V expect, V update)：弱化版的 compareAndSet 方法

AtomicReference 示例

示例一：简单的交换操作

class User {
    private String name;
    private int age;

    User(String name, int age) {
        this.name = name;
        this.age = age;
    }
}

AtomicReference<User> userRef = new AtomicReference<>(new User("Tom", 18));
User newUser = new User("Jerry", 21);

User oldUser = userRef.getAndSet(newUser);

System.out.println("oldUser: " + oldUser.name + "-" + oldUser.age);
System.out.println("newUser: " + userRef.get().name + "-" + userRef.get().age);

在这个示例中，我们实例化了一个AtomicReference对象，将其初始化为User对象，并执行了一次getAndSet操作，将其原有的引用交换为新的User对象。

示例二：多线程下的原子化更新操作

class MyThread extends Thread {
    private AtomicReference<Integer> number;

    MyThread(AtomicReference<Integer> number) {
        this.number = number;
    }

    public void run() {
        for (int i = 0; i < 10; i++) {
            int v;
            do {
                v = number.get();
            } while (!number.compareAndSet(v, v + 1));
        }
    }
}

AtomicReference<Integer> numRef = new AtomicReference<>(0);
Thread t1 = new MyThread(numRef);
Thread t2 = new MyThread(numRef);
t1.start();
t2.start();
t1.join();
t2.join();

System.out.println("numRef: " + numRef.get());

在这个示例中，我们创建了两个线程分别对一个AtomicReference对象进行10次循环操作，在每次操作中读取其当前的值并进行“++”操作，只有在更新成功时，才会结束循环。最后输出的numRef是20。

总结

AtomicReference 是 Java 整个原子类操作中的重要之一，在并发编程领域中应用广泛。通过示例的介绍，我们可以看到 AtomicReference 对于高并发场景下的数据变更，确实有非常出色的表现。因此，我们在实际工作中也可以灵活运用这些原子类的操作方法。