介绍

java.util.concurrent.atomic.AtomicIntegerArray类提供了可以以原子方式读取和写入的底层int数组的操作，还包含高级原子操作。 AtomicIntegerArray支持对底层int数组变量的原子操作。它具有获取和设置方法，如在变量上的读取和写入。也就是说，一个集合与同一变量上的任何后续get相关联。原子compareAndSet方法也具有这些内存一致性功能。

序号	方法	描述
1	`public int addAndGet(int i, int delta)`	原子地将给定的值添加到索引`i`的元素。
2	`public boolean compareAndSet(int i, int expect, int update)`	如果当前值`==`期望值，则将位置`i`处的元素原子设置为给定的更新值。
3	`public int decrementAndGet(int i)`	索引`i`处的元素原子并自减`1`。
4	`public int get(int i)`	获取位置`i`的当前值。
5	`public int getAndAdd(int i, int delta)`	原子地将给定的值添加到索引`i`的元素。
6	`public int getAndDecrement(int i)`	索引`i`处的元素原子并自减`1`，并返回旧值。
7	`public int getAndIncrement(int i)`	将位置`i`处的元素原子设置为给定值，并返回旧值。
8	`public int getAndSet(int i, int newValue)`	将位置`i`处的元素原子设置为给定值，并返回旧值。
9	`public int incrementAndGet(int i)`	在索引`i`处以原子方式自增元素。
10	`public void lazySet(int i, int newValue)`	最终将位置`i`处的元素设置为给定值。
11	`public int length()`	返回数组的长度。
12	`public void set(int i, int newValue)`	将位置`i`处的元素设置为给定值。
13	`public String toString()`	返回数组的当前值的`String`表示形式。
14	`public boolean weakCompareAndSet(int i, int expect, int update)`	如果当前值`==`期望值，则将位置`i`处的元素原子设置为给定的更新值。

实例

package main.java.study;

import java.util.concurrent.atomic.AtomicIntegerArray;

public class AtomicIntegerArrayTest {

static class Increment implements Runnable {

public void run() {
           for (int i = 0; i < atomicIntegerArray.length(); i++) {
               int add = atomicIntegerArray.incrementAndGet(i);
               System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getId() + ", index " + i + ", value: " + add);
           }
       }
   }

static class Compare implements Runnable {

public void run() {
           for (int i = 0; i < atomicIntegerArray.length(); i++) {
               boolean swapped = atomicIntegerArray.compareAndSet(i, 2, 3);
               if (swapped) {
                   System.out.println("Thread " + Thread.currentThread().getId() + ", index " + i + ", value: 3");
               }
           }
       }
   }

private static AtomicIntegerArray atomicIntegerArray = new AtomicIntegerArray(10);

public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
       for (int i = 0; i < atomicIntegerArray.length(); i++) {
           atomicIntegerArray.set(i, 1);
       }

Thread t1 = new Thread(new Increment());
       Thread t2 = new Thread(new Compare());
       t1.start();
       t2.start();

t1.join();
       t2.join();

System.out.println("Values: ");
       for (int i = 0; i < atomicIntegerArray.length(); i++) {
           System.out.print(atomicIntegerArray.get(i) + " ");
       }

}

}

结果

Thread 11, index 0, value: 3
Thread 10, index 0, value: 2
Thread 10, index 1, value: 2
Thread 10, index 2, value: 2
Thread 10, index 3, value: 2
Thread 10, index 4, value: 2
Thread 10, index 5, value: 2
Thread 10, index 6, value: 2
Thread 10, index 7, value: 2
Thread 10, index 8, value: 2
Thread 10, index 9, value: 2
Values:
3 2 2 2 2 2 2 2 2 2

源码

AtomicIntegerArray 的public方法主要是call以下方法

public class AtomicIntegerArray implements java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 2862133569453604235L;

private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();

//获取数组起始位置的偏移量
    private static final int base = unsafe.arrayBaseOffset(int[].class);
    private static final int shift;
    private final int[] array;

static {

//获取数据元素的大小(size),int类型的是 4
        int scale = unsafe.arrayIndexScale(int[].class);
        if ((scale & (scale - 1)) != 0)
            throw new Error("data type scale not a power of two");

//numberOfLeadingZeros:返回无符号整型i的最高非零位前面的0的个数，int类型（4）的前置0个数为29

//下面表达式返回位移量，用于计算下标。用于<<操作符，表示乘以2^shift      2^2=4
        shift = 31 - Integer.numberOfLeadingZeros(scale);
    }

private long checkedByteOffset(int i) {
        if (i < 0 || i >= array.length)
            throw new IndexOutOfBoundsException("index " + i);

return byteOffset(i);
    }

//计算第i个元素的偏移量.

private static long byteOffset(int i) {
        return ((long) i << shift) + base;
    }

public AtomicIntegerArray(int length) {
        array = new int[length];
    }

public AtomicIntegerArray(int[] array) {
        // Visibility guaranteed by final field guarantees
        this.array = array.clone();
    }

public final int get(int i) {
        return getRaw(checkedByteOffset(i));
    }

private int getRaw(long offset) {
        return unsafe.getIntVolatile(array, offset);
    }

public final void set(int i, int newValue) {
        unsafe.putIntVolatile(array, checkedByteOffset(i), newValue);
    }

public final void lazySet(int i, int newValue) {
        unsafe.putOrderedInt(array, checkedByteOffset(i), newValue);
    }

}

数组在内存中是连续内存，如下图：

……

n-1

Java规定数组中的元素都是相同类型，因此数组中的每个元素的内存大小是相同的，也就是说，只要知道数组的起始位置，我们就可以算出指定下标的数组元素的内存位置

pos = base(起始位置) + i(下标) * size(类型大小)

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