AtomicBoolean介绍与使用

AtomicBoolean是java.util.concurrent.atomic包下的原子变量，这个包里面提供了一组原子类。其基本的特性就是在多线程环境下，当有多个线程同时执行这些类的实例包含的方法时，具有排他性，即当某个线程进入方法，执行其中的指令时，不会被其他线程打断，而别的线程就像自旋锁一样，一直等到该方法执行完成，才由JVM从等待队列中选择一个另一个线程进入，这只是一种逻辑上的理解。实际上是借助硬件的相关指令来实现的，不会阻塞线程(或者说只是在硬件级别上阻塞了)。

例如AtomicBoolean，在这个Boolean值的变化的时候不允许在之间插入，保持操作的原子性。方法和举例：compareAndSet(boolean expect, boolean update)。这个方法主要两个作用 1. 比较AtomicBoolean和expect的值，如果一致，执行方法内的语句。其实就是一个if语句 2. 把AtomicBoolean的值设成update 比较最要的是这两件事是一气呵成的，这连个动作之间不会被打断，任何内部或者外部的语句都不可能在两个动作之间运行。为多线程的控制提供了解决的方案。

看如下代码：

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1. package zmx.atomic.test;
3. import java.util.concurrent.TimeUnit;
5. public class BarWorker implements Runnable {
7. private static boolean exists = false;
9. private String name;
11. public BarWorker(String name) {
12. this.name = name;
13. }
15. @Override
16. public void run() {
17. if (!exists) {
18. try {
19. TimeUnit.SECONDS.sleep(1);
20. } catch (InterruptedException e1) {
21. // do nothing
22. }
23. exists = true;
24. System.out.println(name + " enter");
25. try {
26. System.out.println(name + " working");
27. TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
28. } catch (InterruptedException e) {
29. // do nothing
30. }
31. System.out.println(name + " leave");
32. exists = false;
33. } else {
34. System.out.println(name + " give up");
35. }
37. }
40. public static void main(String[] args) {
42. BarWorker bar1 = new BarWorker("bar1");
43. BarWorker bar2 = new BarWorker("bar2");
44. new Thread(bar1).start();
45. new Thread(bar2).start();
49. }
52. }

该代码使用static变量exists用来实现同一时间只有一个worker在工作. 但是假设exists的判断和exists = true;之间有了 其他指令呢？ 输出如下：

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1. bar1 enter
2. bar2 enter
3. bar1 working
4. bar2 working
5. bar1 leave
6. bar2 leave

可以看到两个线程同时工作了。这时可以用AtomicBoolean进行线程同步，代码如下：

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1. package zmx.atomic.test;
3. import java.util.concurrent.TimeUnit;
4. import java.util.concurrent.atomic.AtomicBoolean;
6. public class BarWorker2 implements Runnable {
8. private static AtomicBoolean exists = new AtomicBoolean(false);
11. private String name;
13. public BarWorker2(String name) {
14. this.name = name;
15. }
17. @Override
18. public void run() {
19. if (exists.compareAndSet(false, true)) {
21. System.out.println(name + " enter");
22. try {
23. System.out.println(name + " working");
24. TimeUnit.SECONDS.sleep(2);
25. } catch (InterruptedException e) {
26. // do nothing
27. }
28. System.out.println(name + " leave");
29. exists.set(false);
30. } else {
31. System.out.println(name + " give up");
32. }
34. }
37. public static void main(String[] args) {
39. BarWorker2 bar1 = new BarWorker2("bar1");
40. BarWorker2 bar2 = new BarWorker2("bar2");
41. new Thread(bar1).start();
42. new Thread(bar2).start();
46. }
49. }

执行结果如下：

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1. bar1 enter
2. bar1 working
3. bar2 give up
4. bar1 leave

可以看出仅仅一个线程进行工作，因为exists.compareAndSet(false, true)提供了原子性操作，比较和赋值操作组成了一个原子操作, 中间不会提供可乘之机。