Wie kann AtomicInteger die Parallelität in Java-Anwendungen verbessern?

Verstehen der Anwendungen von AtomicInteger

AtomicInteger und verwandte atomare Variablen ermöglichen einen nahtlosen gleichzeitigen Zugriff in der Java-Programmierung, was sie in zahlreichen Szenarien von unschätzbarem Wert macht.

Primäre Nutzungen von AtomicInteger:

• Atomic Counter: AtomicInteger kann als atomarer Zähler dienen, bei dem mehrere Threads gleichzeitig Werte erhöhen und abrufen können. Zu diesem Zweck bietet es Methoden wie incrementAndGet() an.
• Compare-and-Swap (CAS): AtomicInteger unterstützt die Compare-and-Swap (CAS)-Anweisung über seine Methode CompareAndSet() . Dies ermöglicht nicht blockierende Algorithmen, die auf CAS für eine effiziente Thread-Synchronisierung und Datenmanipulation basieren.

Beispiel: Nicht blockierender Zufallszahlengenerator

Eine praktische Anwendung von AtomicInteger als CAS-Grundelement wird durch den folgenden nicht blockierenden Zufallszahlengenerator veranschaulicht:

public class AtomicPseudoRandom extends PseudoRandom {
    private AtomicInteger seed;
    ...

    public int nextInt(int n) {
        while (true) {
            int s = seed.get();
            int nextSeed = calculateNext(s);
            if (seed.compareAndSet(s, nextSeed)) {
                ...
                return ...
            }
        }
    }
}

Dieser Generator verwendet CAS um eine atomare Aktualisierung des Startwerts durchzuführen. Im Wesentlichen funktioniert es ähnlich wie incrementAndGet(), verwendet jedoch eine benutzerdefinierte Berechnung anstelle einer einfachen Inkrementierung und bietet so eine nicht blockierende und effiziente Möglichkeit, Zufallszahlen zu generieren.

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