Java通过Updater保证变量线程安全

• 在Java中我们常常会设计到多线程并发的问题，如有一个Money类，里面有一个方法为addMoney，当我们需要需要对这个分发并发的时候，就会出现线程安全问题。对此，我们的解决方案一般有两个，加锁或CAS。

• 比如这样：原子Int，CAS更新

  public static class Money{
      private final AtomicInteger value;
  
      public Money() {
          this.value = new AtomicInteger(0);
      }
      public void addMoney(int value){
          this.value.addAndGet(value);
      }
      public int getMoney(){
          return value.get();
      }
  }
  

• 或者这样：加锁保证线程安全

  public static class Money{
      private int value;
  
      public Money() {
          this.value = 0;
      }
      public synchronized void addMoney(int value){
          this.value += value;
      }
      public int getMoney(){
          return value;
      }
  }
  

• 但是在阅读某些源码的时候，发现有些源码使用到了AtomicIntegerFieldUpdater这样一个类，来进行变量的更新。

• 于是我们程序就可以修改成这样：

  public static class Money{
      private volatile int value;
      private final AtomicIntegerFieldUpdater<Money> updater = AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(Money.class, "value");
      public void addMoney(int value){
          updater.addAndGet(this, value);
      }
  }
  

• 也能达到相同的效果。

  • 有两个前提：
    • value使用volatile修饰。
    • 同一个updater更新才能保证线程安全问题。
  • 上面两个前提很好理解。

• 通过阅读源码，我们可以发现，这两个类底层都是调用的Unsafe来Cas进行更新的。

  • AtomicIntegerFieldUpdater

  private static final Unsafe U = Unsafe.getUnsafe();
  
  public int addAndGet(T obj, int delta) {
      int prev, next;
      do {
          prev = get(obj);
          next = prev + delta;
      } while (!compareAndSet(obj, prev, next));
      return next;
  }
  
  public final boolean compareAndSet(T obj, int expect, int update) {
      accessCheck(obj);
      return U.compareAndSetInt(obj, offset, expect, update);
  }
  

  • AtomicInteger

  public final int addAndGet(int delta) {
      return U.getAndAddInt(this, VALUE, delta) + delta;
  }
  

• 正常情况下，一般通过使用原子字段就行了，但是对于某些框架，当我们想对其中的一些volatile变量进行线程安全的更新的话，就可以使用Updater来更新，这可能也是设计这个类的原因吧。

  public static class Money{
      private volatile int value;
  }
  
  private final Money money = new Money();
  private AtomicIntegerFieldUpdater<Money> updater = AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(Money.class, "value");
  public void addMoney(int value){
      updater.addAndGet(money, value);
  }
  

下一篇： Spring事务源码简单分析→