CAS之AtomicReference原理解析-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了CAS之AtomicReference原理解析。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

如果你了解了AtomicInteger的工作原理，或者看了如下文章，知道了AtomicInteger只能对当个int类型共享变量做cas的缺点。

CAS之AtomicInteger原理解析_z275598733的博客-CSDN博客

那么AtomicReference就是来解决这个问题的。原理很类似，只是AtomicReference是对对象做cas操作。从一段AtomicReference类的方法调用代码开始来对源码做分析

public class Test {

    public static void main(String[] args) {
        A a1 = new A(0, 0l);
        A a2 = new A(1, 1l);
        AtomicReference<A> ar = new AtomicReference<>(a1);
        ar.getAndSet(a2);
        System.out.println(ar.get().toString());
        
        //打印对象ai的内存结构，需要引入jol-core工具包
        ClassLayout classLayout = ClassLayout.parseInstance(ar);
        System.out.println(classLayout.toPrintable());
    }
}

@Getter
@Setter
@AllArgsConstructor
@ToString
class A{
    private int v1;
    private double v2;
}

从 new AtomicReference<>(a1)进入先看静态代码块和构造方法，再看 ar.getAndSet(a2) 做了什么。

public class AtomicReference<V> implements java.io.Serializable {
    ...

    static {
        try {
            valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
                (AtomicReference.class.getDeclaredField("value"));
        } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
    }

    //与AtomicInterger类基本一致，只不过类型由int变成了泛型V
    private volatile V value;

    
    public AtomicReference(V initialValue) {
        value = initialValue;
    }

    //与对象
    public final boolean compareAndSet(V expect, V update) {
        //this-当前AtomicReference对象；valueoffest-相对AtomicReference的内存偏移量；
        expect
        return unsafe.compareAndSwapObject(this, valueOffset, expect, update);
    }

    //具体实现，需要进入到Unsafe类中
    public final V getAndSet(V newValue) {
        this-当前AtomicReference对象；valueoffest-相对this对象的内存偏移量；newValue-新对象
        return (V)unsafe.getAndSetObject(this, valueOffset, newValue);
    }

    ...
}

进入到Unsafe.getAndSetObject方法中

public final class Unsafe {
    ...

    public final Object getAndSetObject(Object var1, long var2, Object var4) {
        Object var5;
        do {
            //通过对象中value相对偏移量获取内存中的value对象，这里var5对其他线程是可见的, 如果不可见，那么这个值的获取就可能非内存真实值。与Unsafe.getAndAddInt异曲同工
            var5 = this.getObjectVolatile(var1, var2);

            //compareAndSwapObject的过程是原子性的，将重新获取到的内存对象value与var5比较，true则说明对象value并未被修改，可以将原对象改成var4。区别于Unsafe.compareAndSwapInt, 这里比较对象
        } while(!this.compareAndSwapObject(var1, var2, var5, var4));

        return var5;
    }

    //native方法，暂不深究
    public final native boolean compareAndSwapObject(Object var1, long var2, Object var4, Object var5);
    ...
}

以下是debug的信息

CAS之AtomicReference原理解析,restful,后端

AtomicReference类对象ar的内存结构

CAS之AtomicReference原理解析,restful,后端

总而言之，AtomicReference可以保证对象的修改是线程安全的，AtomicReference对比AtomicInteger 可以在共享对象内部维护多个共享变量，但是ABA问题依然没有解决。文章来源地址https://www.toymoban.com/news/detail-633982.html

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