Java併發 - AtomicIntegerArray類

java.util.concurrent.atomic.AtomicIntegerArray 類提供對底層 int 陣列的操作，這些操作可以原子地讀取和寫入，並且還包含高階原子操作。AtomicIntegerArray 支援對底層 int 陣列變數的原子操作。它具有像對 volatile 變數進行讀取和寫入一樣的 get 和 set 方法。也就是說，set 與隨後對同一變數的任何 get 之間存在 happens-before 關係。atomic compareAndSet 方法也具有這些記憶體一致性特性。

AtomicIntegerArray 方法

以下是 AtomicIntegerArray 類中可用的一些重要方法。

序號	方法及描述
1	public int addAndGet(int i, int delta) 原子地將給定值新增到索引 i 處的元素。
2	public boolean compareAndSet(int i, int expect, int update) 如果當前值 == 預期值，則原子地將位置 i 處的元素設定為給定的更新值。
3	public int decrementAndGet(int i) 原子地將索引 i 處的元素減 1。
4	public int get(int i) 獲取位置 i 處的當前值。
5	public int getAndAdd(int i, int delta) 原子地將給定值新增到索引 i 處的元素。
6	public int getAndDecrement(int i) 原子地將索引 i 處的元素減 1。
7	public int getAndIncrement(int i) 原子地將索引 i 處的元素加 1。
8	public int getAndSet(int i, int newValue) 原子地將位置 i 處的元素設定為給定值並返回舊值。
9	public int incrementAndGet(int i) 原子地將索引 i 處的元素加 1。
10	public void lazySet(int i, int newValue) 最終將位置 i 處的元素設定為給定值。
11	public int length() 返回陣列的長度。
12	public void set(int i, int newValue) 將位置 i 處的元素設定為給定值。
13	public String toString() 返回陣列當前值的字串表示形式。
14	public boolean weakCompareAndSet(int i, int expect, int update) 如果當前值 == 預期值，則原子地將位置 i 處的元素設定為給定的更新值。

示例

下面的 TestThread 程式演示了在基於執行緒的環境中使用 AtomicIntegerArray 變數。

線上演示

import java.util.concurrent.atomic.AtomicIntegerArray;

public class TestThread {
   private static AtomicIntegerArray atomicIntegerArray = new AtomicIntegerArray(10);

   public static void main(final String[] arguments) throws InterruptedException {
      
      for (int i = 0; i<atomicIntegerArray.length(); i++) {
         atomicIntegerArray.set(i, 1);
      }

      Thread t1 = new Thread(new Increment());
      Thread t2 = new Thread(new Compare());
      t1.start();
      t2.start();

      t1.join();
      t2.join();

      System.out.println("Values: ");

      for (int i = 0; i<atomicIntegerArray.length(); i++) {
         System.out.print(atomicIntegerArray.get(i) + " ");
      }
   }

   static class Increment implements Runnable {

      public void run() {

         for(int i = 0; i<atomicIntegerArray.length(); i++) {
            int add = atomicIntegerArray.incrementAndGet(i);
            System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getId() 
               + ", index " +i + ", value: "+ add);
         }
      }
   }

   static class Compare implements Runnable {

      public void run() {

         for(int i = 0; i<atomicIntegerArray.length(); i++) {
            boolean swapped = atomicIntegerArray.compareAndSet(i, 2, 3);
            
            if(swapped) {
               System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getId()
                  + ", index " +i + ", value: 3");
            }
         }
      }
   }
}

這將產生以下結果。

輸出

Thread 10, index 0, value: 2
Thread 10, index 1, value: 2
Thread 10, index 2, value: 2
Thread 11, index 0, value: 3
Thread 10, index 3, value: 2
Thread 11, index 1, value: 3
Thread 11, index 2, value: 3
Thread 10, index 4, value: 2
Thread 11, index 3, value: 3
Thread 10, index 5, value: 2
Thread 10, index 6, value: 2
Thread 11, index 4, value: 3
Thread 10, index 7, value: 2
Thread 11, index 5, value: 3
Thread 10, index 8, value: 2
Thread 11, index 6, value: 3
Thread 10, index 9, value: 2
Thread 11, index 7, value: 3
Thread 11, index 8, value: 3
Thread 11, index 9, value: 3
Values:
3 3 3 3 3 3 3 3 3 3

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