0

0

Java中的java.util.concurrent.atomic包_原子引用类(AtomicReference)实战

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2026-02-13 12:13:02

|

487人浏览过

|

来源于php中文网

原创

atomicreference仅适用于单变量读-改-写原子操作且无复杂逻辑的场景,如计数器、状态标志位;不适用于多字段更新、含io/校验的业务或可变对象内部操作,因其仅保证引用替换原子性,非业务语义原子性。

java中的java.util.concurrent.atomic包_原子引用类(atomicreference)实战

AtomicReference 什么时候该用,什么时候不该用

它不是万能锁替代品,只在「单个变量读-改-写需原子性」且「不涉及复杂业务逻辑」时才合适。比如计数器、状态标志位、无锁栈顶指针。一旦要同时更新多个字段、或操作中需加日志/校验/远程调用,AtomicReference 就会掩盖问题——它保证的是引用本身替换的原子性,不是业务语义的原子性。

  • 适合:状态机切换(status.compareAndSet(RUNNING, STOPPING))、链表节点替换、轻量级缓存版本号
  • 不适合:账户余额扣减(需检查余额再扣,中间可能被其他线程改);这种场景得用 while (!ref.compareAndSet(old, new)) old = ref.get(); 手动重试,但极易漏掉边界条件
  • 常见错误:把 AtomicReference<list></list> 当作线程安全集合用——ref.get().add(x)add 仍可能并发失败,AtomicReference 只管“换不换得到这个 List 对象”,不管 List 内部怎么变

compareAndSet 和 getAndSet 的行为差异与选型

compareAndSet 是乐观策略:只在当前值等于预期值时才替换,返回 true 表示成功;getAndSet 是强制覆盖:不管当前值是什么,直接设新值并返回旧值。性能上两者都很快,但语义完全不同。

  • compareAndSet 实现自旋锁或状态流转:必须配合循环重试,否则失败就丢数据
  • getAndSet 实现“取走并重置”场景:比如清空一个待处理任务队列引用,同时拿到旧队列去消费
  • 陷阱:误以为 compareAndSet(old, old) 是 nop——它仍会触发 volatile 写屏障,且在高竞争下反复失败会浪费 CPU

AtomicReference 里 T 是可变对象时的典型误区

很多人以为把 AtomicReference<stringbuilder></stringbuilder> 包一层就线程安全了,其实只是“指向哪个 StringBuilder 对象”是原子的,ref.get().append("x") 这一行仍然不是线程安全的——多个线程可能同时调用 append 导致内容错乱或扩容异常。

ImgGood
ImgGood

免费在线AI照片编辑器

下载
  • 正确做法:要么让 T 是不可变类(如 String、自定义的 ImmutablePoint),要么把可变对象的操作封装进同步块或使用线程安全类型(如 ConcurrentHashMap
  • 调试线索:如果看到 ArrayIndexOutOfBoundsException 或内容丢失,且堆栈里有 StringBuilder.appendArrayList.add,大概率是这个原因
  • 注意:AtomicReferenceupdateAndGet / accumulateAndGet 方法只对函数式操作安全,前提是传入的 UnaryOperatorBinaryOperator 本身无副作用、不修改外部状态

和 synchronized / ReentrantLock 比,到底省了什么、又多了什么

省的是阻塞开销和上下文切换,多的是对使用者的逻辑要求:你得自己处理失败重试、避免 ABA 问题、确保操作幂等。没有自动的临界区保护,也没有内置的等待通知机制。

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

  • 性能敏感路径(如高频计数)用 AtomicReference 更稳;但涉及 IO、锁粒度大、或需要条件等待时,synchronized 更直白可靠
  • ABA 问题真实存在:线程 A 读到值为 X,被挂起;线程 B 把 X→Y→X 改回去;A 恢复后 compareAndSet(X, Z) 仍成功,但中间状态已丢失。需要用 AtomicStampedReference 加版本戳
  • 别为了“看起来高级”而用原子类——只要临界区代码不超过 5 行、没嵌套调用、不涉及慢操作,synchronized 往往更少出错

真正难的从来不是调用哪个方法,而是想清楚“这一小段逻辑,到底需要哪一层的原子性”。AtomicReference 只担保引用层面的一次赋值,再多的,它不管。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

730

2023.08.02

while的用法
while的用法

while的用法是“while 条件: 代码块”,条件是一个表达式,当条件为真时,执行代码块,然后再次判断条件是否为真,如果为真则继续执行代码块,直到条件为假为止。本专题为大家提供while相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

102

2023.09.25

c++中volatile关键字的作用
c++中volatile关键字的作用

本专题整合了c++中volatile关键字的相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

70

2025.10.23

堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

416

2023.07.18

堆和栈区别
堆和栈区别

堆(Heap)和栈(Stack)是计算机中两种常见的内存分配机制。它们在内存管理的方式、分配方式以及使用场景上有很大的区别。本文将详细介绍堆和栈的特点、区别以及各自的使用场景。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章欢迎大家前来学习阅读。

588

2023.08.10

堆和栈的区别
堆和栈的区别

堆和栈的区别:1、内存分配方式不同;2、大小不同;3、数据访问方式不同;4、数据的生命周期。本专题为大家提供堆和栈的区别的相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

416

2023.07.18

堆和栈区别
堆和栈区别

堆(Heap)和栈(Stack)是计算机中两种常见的内存分配机制。它们在内存管理的方式、分配方式以及使用场景上有很大的区别。本文将详细介绍堆和栈的特点、区别以及各自的使用场景。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章欢迎大家前来学习阅读。

588

2023.08.10

线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

673

2023.08.10

pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法
pixiv网页版官网登录与阅读指南_pixiv官网直达入口与在线访问方法

本专题系统整理pixiv网页版官网入口及登录访问方式,涵盖官网登录页面直达路径、在线阅读入口及快速进入方法说明,帮助用户高效找到pixiv官方网站,实现便捷、安全的网页端浏览与账号登录体验。

23

2026.02.13

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 3.5万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 9.3万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 64.8万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号