原子

背景 多线程更新变量的值，可能得不到预期的值，当然增加syncronized关键字可以解决线程并发的问题。 这里提供另外一种解决问题的方案，即位于 java.util.concurrent.atomic包下的原子操作类，提供了一种用法简单，性能高效，线程安全的更新变量的方式。 其它两个附带的类顺带看了一下： LongAddr 多线程先的sum操作 LongAccomulator 多线程下的函数式操作，性能低于AtomicLong,主要是函数式的支持； 简单分类： 基本类型原子类 使用原子的方式更新基本类型，包括： AtomicBoolean AtomicInteger AtomicLong 核心方法： 直接看源码了。 类签名： public class AtomicInteger extends Number implements java.io.Serializable {} 方法 功能说明 构造方法 两个构造方法，不传或者传入值 get方法 get()获取值；对应的有set(int)方法，layzySet(int) 懒设置 getAndAdd(int) 获得老值然后增加一个数字， 对应的有addAndGet(int)增加一个数字并返回新值 getAndSet(int) 获得老值然后更新为新值 getAndIncreament() 获得老值然后+1

八下第二单元部分 部分元素核电荷数、名称及其符号 1 氢H 2氦He 3锂Li 4铍Be 5硼B 6 碳C 7氮N 8氧O 9氟F 10氖Ne 11 钠Na 12镁Mg 13铝Al 14硅Si 15磷P 16 硫S 17氯Cl 18氩Ar 19钾K 20钙Ca 21 钪(kàng) Sc 22钛Ti 23钒( f án) V 24铬( g è) Cr 25锰Mn 26 铁Fe 27钴( g ǔ) Co 28镍( ni è) Ni 29铜Cu 30锌Zn 31 镓( ji ā) Ga 32锗( zh ě) Ge 33砷( sh ēn) As 34硒Se 35溴Br 36 氪Kr 47 银Ag 50锡Sn 53碘I 56钡Ba 74钨W 79 金Au 80汞Hg 82铅Pb 第一主族：锂钠钾铷(Rb)铯(Cs)钫(Fr). 稀有气体：氦氖氩氪氙(Xe)氡(Rn). 卤族气体：氟氯溴碘砹(At). 部分元素常见化合价 钾 钠 银 氢 +1 价 氟 氯 溴 碘 -1 价 钙 镁 钡 锌 +2 价 1 2 铜 2 3 铁 2 4 碳 -2 氧 3 铝 4 硅 5 磷 4 7 锰 -2 4 6 硫 -3 5 氮 原子团 氢氧 根离子 OH - -1 硫 酸根离子 SO 4 2- -2 硝 酸根离子 NO 3 - -1 碳 酸根离子 CO 3 2- -2 碳 酸氢根离子 HCO 3 - -1

杂 (1) 金属活动性K Ca Na Mg Al Zn Fe SnPb H Cu Hg Ag Pt Cu (2) 静电作用形成化合物。 (3) 元素的化学性质主要决定于原子的 最外层电子数 。 (4) 有机物：含C，有活性。 (5) 同种物质在氧气中燃烧程度比在空气中剧烈。 说明：物质在空气中燃烧，实际上是与其中的氧气发生反应，氧气浓度越高，反应越剧烈 碳，硫在空气中的燃烧程度比铁剧烈。 说明：碳，硫比铁的化学性质活泼 1 关于微粒半径比较 (1) 电子层数越多，半径越大。如：K>Na (2) 电子层数相同时，再比较核电荷数，核电荷数越多，半径越小。如：S 2- >Cl - >K + >Ca 2+ (3) 核电荷数相同时，比较电子数，电子越多半径越大。如：Cl - >Cl 2 氧气在空气中含量的测定 α:拉瓦锡实验 (1) 银色液态汞连续加热12天，发现部分汞变成红色粉末（氧化汞）。汞槽中水银上升钟罩剩余空间的1/5。拉瓦锡得出空气是由氧气和氮气组成，其中氧气占总体积的1/5的结论。 (2) 现代氧气在空气中含量测定方法 ：红磷与空气中的氧气反应生成固体五氧化二磷，消耗氧气。 发出黄光，冒出大量白烟，生成白色固体。 打开弹簧夹后，水顺着导管流入集气瓶， 进入集气瓶中水的体积约瓶内空间的1/5。 3 部分气体性质和用途 (1) 氮气 物理性质：无色、无味的气体。难溶于水，熔沸点低

离子方程式 (1) H + +OH - =H 2 O (2) 2H + +CO 3 2- =H 2 O+CO 2 ↑ (3) NH 4 + +OH - =NH 3 ↑（有刺激性）+H 2 O (4) Ba 2+ +SO 4 2- =BaSO 4 ↓（不溶于稀HNO 3 的白色沉淀） (5) Ba 2+ +CO 3 2- =BaCO 3 ↓ (6) Ca 2+ +CO 3 2- =CaCO 3 ↓ (7) Mg 2+ +2OH - =Mg(OH) 2 ↓ (8) Al 3+ +3OH - =Al(OH) 3 ↓ (9) Fe 3+ +3OH - =Fe(OH) 3 ↓（红褐色絮状沉淀） (10) Cu 2+ +2OH - =Cu(OH) 2 ↓（蓝色絮状沉淀） (11) Ag + +Cl - =AgCl ↓（不溶于稀HNO 3 的白色沉淀） 杂 (1) 金属活动性K Ca Na Mg Al Zn Fe SnPb H Cu Hg Ag Pt Cu (2) 静电作用形成化合物。 (3) 元素的化学性质主要决定于原子的 最外层电子数 。 (4) 有机物：含C，有活性。 (5) 同种物质在氧气中燃烧程度比在空气中剧烈。 说明：物质在空气中燃烧，实际上是与其中的氧气发生反应，氧气浓度越高，反应越剧烈 碳，硫在空气中的燃烧程度比铁剧烈。 说明：碳，硫比铁的化学性质活泼 1 关于微粒半径比较 (1

部分元素核电荷数、名称及其符号 1 氢H 2氦He 3锂Li 4铍Be 5硼B 6 碳C 7氮N 8氧O 9氟F 10氖Ne 11 钠Na 12镁Mg 13铝Al 14硅Si 15磷P 16 硫S 17氯Cl 18氩Ar 19钾K 20钙Ca 21 钪(kàng) Sc 22钛Ti 23钒( f án) V 24铬( g è) Cr 25锰Mn 26 铁Fe 27钴( g ǔ) Co 28镍( ni è) Ni 29铜Cu 30锌Zn 31 镓( ji ā) Ga 32锗( zh ě) Ge 33砷( sh ēn) As 34硒Se 35溴Br 36 氪Kr 47 银Ag 50锡Sn 53碘I 56钡Ba 74钨W 79 金Au 80汞Hg 82铅Pb 第一主族：锂钠钾铷(Rb)铯(Cs)钫(Fr). 稀有气体：氦氖氩氪氙(Xe)氡(Rn). 部分元素常见化合价 钾 钠 银 氢 +1 价 氟 氯 溴 碘 -1 价 钙 镁 钡 锌 +2 价 1 2 铜 2 3 铁 2 4 碳 -2 氧 3 铝 4 硅 5 磷 4 7 锰 -2 4 6 硫 -3 5 氮 原子团 氢氧 根离子 OH - -1 硫 酸根离子 SO 4 2- -2 硝 酸根离子 NO 3 - -1 碳 酸根离子 CO 3 2- -2 碳 酸氢根离子 HCO 3 - -1 铵根离子 NH 4 + +1 氯酸根离子 ClO 3

##引言## 原子（atom）本意是“不能被进一步分割的最小粒子”，而原子操作（atomic operation）意为”不可被中断的一个或一系列操作” 。在多处理器上实现原子操作就变得有点复杂。本文让我们一起来聊一聊在Inter处理器和Java里是如何实现原子操作的。 ##术语定义## 缓存行 ：缓存的最小操作单位。 比较并交换 ：CAS操作需要输入两个数值，一个旧值（期望操作前的值）和一个新值，在操作期间先比较下在旧值有没有发生变化，如果没有发生变化，才交换成新值，发生了变化则不交换。 CPU流水线 ：CPU流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线，在CPU中由5~6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线，然后将一条X86指令分成5~6步后再由这些电路单元分别执行，这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令，因此提高CPU的运算速度。 内存顺序冲突 ：内存顺序冲突一般是由假共享引起，假共享是指多个CPU同时修改同一个缓存行的不同部分而引起其中一个CPU的操作无效，当出现这个内存顺序冲突时，CPU必须清空流水线。 ##处理器如何实现原子操作## 32位IA-32处理器使用基于对 缓存加锁 或 总线加锁 的方式来实现多处理器之间的原子操作。 ###处理器自动保证基本内存操作的原子性### 首先处理器会自动保证基本的内存操作的原子性

在Java中可以通过锁和循环CAS的方式来实现原子操作。 使用循环CAS实现原子操作 JVM中的CAS操作正是利用了处理器提供的CMPXCHG指令实现的。自旋CAS实现的基本思路就是循环进行CAS操作直到成功为止。 CAS实现原子操作的三大问题 ABA问题，循环时间长开销大，以及只能保证一个共享变量的原子操作。 ABA问题 因为CAS需要在操作值的时候，检查值有没有发生变化，如果没有发生变化 则更新，但是如果一个值原来是A，变成了B，又变成了A，那么使用CAS进行检查时会发现它 的值没有发生变化，但是实际上却变化了。ABA问题的解决思路就是使用版本号。在变量前面 追加上版本号，每次变量更新的时候把版本号加1，那么A→B→A就会变成1A→2B→3A。从 Java 1.5开始，JDK的Atomic包里提供了一个类AtomicStampedReference来解决ABA问题。这个 类的compareAndSet方法的作用是首先检查当前引用是否等于预期引用，并且检查当前标志是 否等于预期标志，如果全部相等，则以原子方式将该引用和该标志的值设置为给定的更新值。 public boolean compareAndSet( V expectedReference, // 预期引用 V newReference, // 更新后的引用 int expectedStamp, // 预期标志 int

Java实现原子操作 什么是原子操作 http://www.infoq.com/cn/articles/atomic-operations-and-contention 计算机操作最重要的构成单位是原子操作。这里的原子跟物理上说的原子没有任何关系，而是起源于单词atom，也就是希腊语“ἄτομος”（意为不可见的）。原子操作是一种不可再细分的操作，或者在系统中其他处理器看来是不可再分了。为了说明为什么原子操作很重要，考虑两个处理器以几乎相同的方式增加一个计数器，翻译成C语言就是counter++，此时会发生什么： 指令周期 处理器一 处理器二 0 reg = load(&counter); 1 reg = reg + 1; reg = load(&counter); 2 store(&counter, reg); reg = reg + 1; 3 store(&counter, reg); 在编译好的代码中， 这样一个操作分为：读操作、寄存器自加，最后是一个写操作（这里用类似C语言的伪代码表示）。 这三个步骤是独立且按顺序执行的（注意，对于x86来说，在更微观的架构层次上这句话是正确的，但是在指令集架构的层次上，这三步看起来可以用一条“读-修改-写（read-modify-write）”指令完成：add [memory], value）。并且因为这些操作被分成多个指令周期来执行

1 #include <stdio.h> 2 #include <pthread.h> 3 #include <stdlib.h> 4 5 static int count = 0; 6 7 void *test_func(void *arg) 8 { 9 int i=0; 10 for(i=0; i < 20000; i++) { 11 __sync_fetch_and_add(&count,1); 12 //count++; 13 } 14 return NULL; 15 } 16 17 int main(int argc, const char *argv[]) 18 { 19 pthread_t id[20]; 20 int i = 0; 21 22 for(i=0; i < 20; i++) { 23 pthread_create(&id[i],NULL,test_func,NULL); 24 } 25 26 for(i=0; i<20; ++i) { 27 pthread_join(id[i],NULL); 28 } 29 30 printf("%d\n",count); 31 return 0; 32 } 参考链接：https://blog.csdn.net/youfuchen/article/details/23179799 来源： https://www

一、线程不安全 当多个线程访问统一资源时，如果没有做线程同步，可能造成线程不安全，导致数据出错。举例： @Slf4j public class ThreadUnsafe { // 用于计数的统计变量 private static int count = 0; // 线程数量 private static final int Thread_Count = 10; // 线程池 private static ExecutorService executorService = Executors.newCachedThreadPool(); // 初始化值和线程数一致 private static CountDownLatch downLatch = new CountDownLatch(Thread_Count); public static void main(String[] args) throws Exception{ for (int i = 0; i < Thread_Count; i++) { executorService.execute(() -> { for (int j = 0; j < 1000; j++) { // 每个线程执行1000次++操作 count++; } // 一个线程执行完 downLatch.countDown(); }); } //