Java atomic中set()和lazySet()的區(qū)別

在本教程中，我們將講講 Java atomic 類（如 AtomicInteger 和 AtomicReference ）的方法 set() 和 lazySet() 之間的區(qū)別。

原子變量

Java中的原子變量使我們能夠輕松地對類的引用或字段進(jìn)行線程安全的操作，而不需要添加監(jiān)視器或互斥等并發(fā)原語。

它們被定義在 java.util.concurrent.atomic 包下，雖然它們的API根據(jù)原子類型的不同而不同，但大多數(shù)都支持set()和lazySet()方法。

為了簡單起見，我們將在本文中使用 AtomicReference 和 AtomicInteger，但同樣的原則適用于其他原子類型。

3.The set() 方法

在調(diào)用set()后，當(dāng)我們從不同的線程使用get()方法訪問該字段時(shí)，該變化是立即可見的。這意味著該值被從CPU緩存中刷新到了所有CPU核共有的內(nèi)存層。為了展示上述功能，讓我們創(chuàng)建一個(gè)最小的 producer-consumer 控制臺(tái)應(yīng)用。

public class Application {
    
        AtomicInteger atomic = new AtomicInteger(0);
    
        public static void main(String[] args) {
            Application app = new Application();
            new Thread(() - > {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    app.atomic.set(i);
                    System.out.println("Set: " + i);
                    Thread.sleep(100);
                }
            }).start();
    
            new Thread(() - > {
                for (int i = 0; i < 10; i++) {
                    synchronized (app.atomic) {
                        int counter = app.atomic.get();
                        System.out.println("Get: " + counter);
                    }
                    Thread.sleep(100);
                }
            }).start();
        }
    }

在控制臺(tái)，我們應(yīng)該看到一系列的 "設(shè)置 "和 "獲取 "信息。

Set: 3
    Set: 4
    Get: 4
    Get: 5

表明緩存一致性的是，"Get "語句中的值總是等于或大于其上方的 "Set "語句中的值。。

這種行為雖然非常有用，但也帶來了性能上的影響。如果我們能在不需要緩存一致性的情況下避免它，那就太好了。

The lazySet() 方法

lazySet()方法與set()方法相同，但沒有緩存刷新。

換句話說，我們的變化最終只對其他線程可見。這意味著從不同的線程對更新的 AtomicReference 調(diào)用 get()可能會(huì)給我們帶來舊的值。

為了看到這一點(diǎn)，讓我們在之前的控制臺(tái)應(yīng)用程序中改變第一個(gè)線程的Runnable。

for (int i = 0; i < 10; i++) {
    app.atomic.lazySet(i);
    System.out.println("Set: " + i);
    Thread.sleep(100);
}

新的 "設(shè)置 "和 "獲取 "信息可能不總是遞增的。

Set: 4
Set: 5
Get: 4
Get: 5

由于線程的特性，我們可能需要重新運(yùn)行幾次應(yīng)用程序，以便觸發(fā)這種行為。盡管生產(chǎn)者線程已經(jīng)將AtomicInteger設(shè)置為5，但消費(fèi)者線程還是先檢索到了值4，這意味著當(dāng)lazySet()被使用時(shí)，系統(tǒng)最終是一致的。

在更多的技術(shù)術(shù)語中，我們說lazySet()方法在代碼中不作為發(fā)生在前的邊，與它們的set()對應(yīng)的方法相反。

什么時(shí)候使用lazySet()？

我們并不清楚什么時(shí)候應(yīng)該使用lazySet()，因?yàn)樗cset()的區(qū)別很微妙。我們需要仔細(xì)分析這個(gè)問題，不僅要確保我們會(huì)得到性能上的提升，還要確保在多線程環(huán)境下的正確性。

我們可以使用的一種方式是，一旦我們不再需要一個(gè)對象的引用，就用null替換它。這樣，我們表明該對象有資格進(jìn)行垃圾回收，而不會(huì)產(chǎn)生任何性能上的損失。我們假設(shè)其他線程可以使用廢棄的值，直到他們看到AtomicReference是null。不過一般來說，我們應(yīng)該使用lazySet()，當(dāng)我們想對一個(gè)原子變量進(jìn)行修改，而且我們知道這個(gè)修改不需要立即對其他線程可見。

總結(jié)

在這篇文章中，我們看了原子類的set()和lazySet()方法之間的區(qū)別。我們還學(xué)習(xí)了何時(shí)使用哪種方法。