一、為什麼使用AtomicBoolean？

我們平時一般都是使用的boolean來表示布爾變量，但是在多線程情況下boolean是非線程安全的。為什麼是非線程安全的呢？我們看下面的這個例子：

private volatile Boolean flag = false;
publich void test() {
  synchronized(flag) {
    //去做其他的事：訪問臨界資源
    flag = !flag;
  }
}

大家可以看到，這個操作好像並沒有什麼問題，我們使用了synchronized關鍵字對flag對象進行上鎖，這時候同一時刻就只能有一個線程去運行test方法中的代碼了。如果你這樣想那就大錯特錯了，其實此時synchronized對這塊資源不起任何作用。為什麼不起作用呢？我們來分析一下：

對於對象flag來說主要有兩個值true和false。但是true和false卻是兩個不同的常量對象，也就是說synchronized關鍵字其實鎖住的只是false對象，當下面test方法中把flag改為true就表示了另外一個對象。這就是為什麼synchronized關鍵字失效的原因。

如何去解決這個問題呢？這時候我們的AtomicBoolean類就可以出馬了，他可以很好的去解決這個問題。下面我們就來好好地分析一下AtomicBoolean類吧。

二、AtomicBoolean的使用

在一開始我們曾經也說到，在單線程中我們使用boolean是完全沒有問題的，我們看如下代碼：

public class Test6 implements Runnable{
    public static boolean flag = true;
    private String name;
    public Test6(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void run() {
        if(flag) {
             System.out.println(name + ",起床");
             try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(name + ",上班");
             try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(name + ",下班");
            flag = !flag;
        }else {
             System.out.println(name + "想進來卻進不來");
        }
    }
}

上面的代碼功能是這樣的，起床上班下班這三件事，一個人做完另外一個才可以繼續做。這種boolean情況，在單線程狀態下是安全的，但是在多線程條件下就是非線程安全的。我們可以創建兩個線程去測試一下：

原本我們想的是起床上班下班這三件事，一個人完成另外一個人再做，但是通過運行結果我們會發現，並列執行了。怎麼才能實現我們的功能呢？我們再看下面的代碼：

public class Test6 implements Runnable{
     private static AtomicBoolean flag = new AtomicBoolean(false);
     private String name;
    public Test6(String name) {
        this.name = name;
    }
    @Override
    public void run() {
        if(flag.compareAndSet(false, true)) {
             System.out.println(name + ",起床");
             try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(name + ",上班");
             try {
                Thread.sleep(1000);
            } catch (InterruptedException e) {
                e.printStackTrace();
            }
            System.out.println(name + ",下班");
            flag.set(false);
        }else {
             System.out.println(name + "想進來卻進不來");
        }
    }
}

此時我們換成AtomicBoolean，在運行一下看看：

我們會看到，此時執行的順序就確定了張無忌想進來卻進不來了。這就是其基本使用。下面我們分析一下其原理。

三、源碼分析

想要了解其原理我們就必須要到源碼中去看。在上面我們使用了compareAndSet方法，下面我們進入到這個方法中看看其源碼實現：

/**
     * Atomically sets the value to the given updated value
     * if the current value {@code ==} the expected value.
     *
     * @param expect the expected value
     * @param update the new value
     * @return {@code true} if successful. False return indicates that
     * the actual value was not equal to the expected value.
     */
    public final boolean compareAndSet(boolean expect, boolean update) {
        int e = expect ? 1 : 0;
        int u = update ? 1 : 0;
        return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, e, u);
    }

這個compareAndSet源碼裡面調用了unsafe的compareAndSwapInt方法，也就是使用了CAS機制，舉一個我之前舉的例子，這裡expect和update是什麼意思呢？也就是說我們現在的boolean如果不是except那就不更新，如果是我們預期的except，那就更新，更新的值就是update。也就是CAS原理，我們通過例子解釋一下：

要給兒子訂婚，你預期的兒媳婦是西施，但是兒子找的女朋友是貂蟬，你一看不是你預期的西施（except），一氣之下就什麼也不做，如果是預期的西施，那就給他們訂婚。

注意：在這裡我們還會發現一個問題，那就是我們的Boolean其實轉化成了int類型，1表示true 0表示false。

這就是compareAndSet實現，底層使用的是CAS機制。當然還有很多其他的方法，我們可以看一下：

//返回當前值
public final boolean get() {
    return value != 0;
}
//先返回舊值，再設置新值
public final boolean getAndSet(boolean newValue) {
    boolean prev;
    do {
        prev = get();
    } while (!compareAndSet(prev, newValue));
    return prev;
}
//設置新值
public final void set(boolean newValue) {
    value = newValue ? 1 : 0;
}
//設置新值，該操作會讓Java插入Store內存屏障，避免發生寫操作重排序
public final void lazySet(boolean newValue) {
    int v = newValue ? 1 : 0;
    unsafe.putOrderedInt(this, valueOffset, v);
}

對於AtomicBoolean類其實是非常簡單的。也是java併發機制中比較簡單的類。這篇文章就先到這。如有問題還請指正。

java併發原子類AtomicBoolean解析

一、為什麼使用AtomicBoolean？

二、AtomicBoolean的使用

三、源碼分析

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