Java与原子类的并发

Question

正如我所知道的，在尝试从多个线程执行相同的操作时，Java并发API的原子类上的操作是一个接一个地执行的，下面的程序的输出对我来说似乎不一致。

public class VisitorCounterAtomic {

    private AtomicInteger visitorCount = new AtomicInteger(0);

    public void visitAndPrint() {
        System.out.println("Total Visitors: " + visitorCount.incrementAndGet());
    }

    public static void main(String... args) {
        ExecutorService service = null;
        VisitorCounterAtomic counter = new VisitorCounterAtomic();

        try {
            service = Executors.newFixedThreadPool(20);
            for (int i = 0; i < 10; i++)
                service.submit(() -> counter.visitAndPrint());
        } finally {
            if (null != service) service.shutdown();
        }
    }
}

输出：

Total Visitors: 1
Total Visitors: 4
Total Visitors: 2
Total Visitors: 5
Total Visitors: 3
Total Visitors: 6
Total Visitors: 7
Total Visitors: 8
Total Visitors: 9
Total Visitors: 10

我的预期输出：

Total Visitors: 1
Total Visitors: 2
Total Visitors: 3
Total Visitors: 4
Total Visitors: 5
Total Visitors: 6
Total Visitors: 7
Total Visitors: 8
Total Visitors: 9
Total Visitors: 10

我知道我可以使用synchronization块生成我的预期输出，但我需要解释为什么不使用原子变量生成预期的输出。

我的推理就像--不管线程执行的顺序如何，它都会在另一个线程增加并打印原子变量的值之前增加和打印。

Answer 1

实际订单与AtomicInteger没有任何关系。

AtomicInteger保证可以原子地更新该值。它不能保证线程是按顺序执行的。

实际上，ExecutorService实例以异步方式处理任务。

因此，您无法获得可预测的任务完成顺序。

实际上，在执行incrementAndGet()和println()之间有一个竞争条件。

public void visitAndPrint() {        
    System.out.println("Total Visitors: " + visitorCount.incrementAndGet());
}

例如，假设：

• 线程A执行visitorCount.incrementAndGet() (计数器= 1)，但不执行println()
• 线程A被暂停
• 线程B执行visitorCount.incrementAndGet() (计数器= 2)和println()
• 线程A被恢复。执行println()

结果：

访客总数:2 访客总数:1

通过同步该方法，您应该有预期的顺序：

public synchronized void visitAndPrint() {        
    System.out.println("Total Visitors: " + visitorCount.incrementAndGet());
}

Answer 2

AtomicInteger类提供原子操作。这意味着它将确保每次只有一个线程对该变量执行操作。它在本质上也是非阻塞。在您的代码中，多个线程同时运行，所以AtomicInteger做得很好，但是哪个线程将首先完成它的任务，而不是依赖于

要解决这个问题，可以使用同步函数来解决这个问题。