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JDK中使用int類型包裝兩個(gè)原子相關(guān)狀態(tài)

yiliang / 2594人閱讀

摘要：在中想保證操作的原子性的選擇是很少的，大多是使用包裝類。巧妙使用類型的高位低位表達(dá)兩種不中的狀態(tài)，此方式可以保證兩種狀態(tài)的原子性。中使用一個(gè)表達(dá)了兩種不相關(guān)的狀態(tài)控制用高位的三個(gè)字節(jié)表示線程池的狀態(tài)，其他的字節(jié)表達(dá)工作線程數(shù)。

在JDK中想保證操作的原子性的選擇是很少的，大多是使用Atomic包裝類。巧妙使用int類型的高位、低位表達(dá)兩種不中的狀態(tài)，此方式可以保證兩種狀態(tài)的原子性。
JDK中ThreadPoolExecutor使用一個(gè)AtomicInteger表達(dá)了兩種不相關(guān)的狀態(tài)控制：
ctl, is an atomic integer packing two conceptual fields

workerCount, indicating the effective number of threads

runState, indicating whether running, shutting down etc

用高位的三個(gè)字節(jié)表示線程池的狀態(tài)，其他的字節(jié)表達(dá)工作線程數(shù)。

packing & unpacking 算法如下：

private final AtomicInteger ctl = new AtomicInteger(ctlOf(RUNNING, 0));
private static final int COUNT_BITS = Integer.SIZE - 3;
private static final int CAPACITY   = (1 << COUNT_BITS) - 1;

// runState is stored in the high-order bits
private static final int RUNNING    = -1 << COUNT_BITS;
private static final int SHUTDOWN   =  0 << COUNT_BITS;
private static final int STOP       =  1 << COUNT_BITS;
private static final int TIDYING    =  2 << COUNT_BITS;
private static final int TERMINATED =  3 << COUNT_BITS;

// Packing and unpacking ctl
private static int runStateOf(int c)     { return c & ~CAPACITY; }
private static int workerCountOf(int c)  { return c & CAPACITY; }
private static int ctlOf(int rs, int wc) { return rs | wc; }

PS：負(fù)數(shù)的原碼是去掉最高的符號(hào)位的其他位， 后面的位取反為反碼，反碼+1后為補(bǔ)碼。

算法為： 負(fù)數(shù)的絕對(duì)值（原碼）= 取反（補(bǔ)碼-1）

位運(yùn)算：

與運(yùn)算符：& 相同位都為1則取1，否則取0； 
或運(yùn)算符：| 相同位有一個(gè)為1則取1，都為0才取0； 
異或運(yùn)算符：^ 相同則取1，不同則取0；常用：(m ^ n) ^ n = m;(m ^ n) ^ m = n; 
取反運(yùn)算符：~ 相同位0取1，1取0；

Created by 蘇亞強(qiáng)(sueeing@126.com) on 2019/8/2.

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