简述什么是原子操作?在 Java Concurrency API 中有哪些原 子类(atomic classes) ?
参考答案:
原子操作(atomic operation)指的是由多步操作组成的一个操作,这些操作要么全部执行,要么全部不执行,不可能只执行部分步骤。在现代操作系统中,原子操作被用来实现同步操作,保证数据的一致性和完整性。在单核环境中,原子操作的意义在于线程在执行过程中不会被切换,线程切换要么在原子操作之前,要么在原子操作完成之后。更广泛地说,原子操作是指一系列必须整体完成的操作步骤,如果任何一步操作没有完成,那么所有完成的步骤都必须回滚,这样就可以保证要么所有操作步骤都未完成,要么所有操作步骤都被完成。
在Java Concurrency API中,原子类(atomic classes)是一组提供原子操作的类,它们可以在多线程环境下安全地进行操作,而不需要额外的同步措施。这些原子类包括:
- AtomicInteger:一个提供原子操作的Integer类,它提供了多种原子操作方法,如原子增加、原子减少、原子设置等。
- AtomicLong:一个提供原子操作的Long类,类似于AtomicInteger,但是用于处理long类型的数据。
- AtomicBoolean:一个提供原子操作的Boolean类,可以用于实现一个原子性的布尔值。
此外,还有AtomicReference、AtomicMarkableReference、AtomicStampedReference等,它们提供了对对象引用的原子操作。
这些原子类都利用了现代硬件和JVM提供的原子指令来保证其操作的原子性,从而简化了多线程编程中的同步问题。