AtomicReference 和 Synchronized 有什么区别？

Question

AtomicReference 和 Synchronized 之间有什么区别吗？
例如

public class Internet {
    AtomicReference<String> address;
    public String getAddress(){
        return address.toString();
    }
    public void setAddress(String address) {
        this.address.set(address);
    }

}

并且我将类传递给一些尝试同时使用该类的线程，如果我使用这个是不是同样的事情：

public class Internet {
    String address;
    public String getAddress(){
        return address;
    }
    public void setAddress(String address) {
        this.address = address;
    }
}

然后在线程中使用synchronized之前访问类？

Answer 1

第一个例子中你没有初始化引用，应该是：

public class Internet {
    AtomicReference<String> address = new AtomicReference<String>();
    public String getAddress(){
        String s = address.get();
        return s == null ? null : s.toString();
    }
    public void setAddress(String address) {
        this.address.set(address);
    }
}

访问限制的位置很重要。如果您将控件放在被访问的对象中，那么它可以单独控制其不变量，这比依赖线程来正确同步要脆弱得多，其中一个行为不良的访问线程可能会破坏正在访问的东西。因此，第一个示例在该帐户上要好得多。

如果您更改第二个示例，以便对象可以控制自己的锁定（因此它不依赖线程访问它来安全地执行此操作），如下所示：

public class Internet {
    private final Object lock = new Object();
    private String s;
    public String getAddress() {
       synchronized(lock) {
           return s;
       }
    }
    public void setAddress(String s) {
        synchronized(lock) {
            this.s = s;
        }
    }
}

然后进行更仔细的比较，一个依赖于锁定，另一个依赖于原子引用。使用 AtomicReference 的方法试图避免使用机器级原子处理指令进行锁定。哪个更快可能取决于您的硬件和 jvm 以及处理负载，通常原子方法应该更快。同步方法是一种更通用的机制；使用同步块，您可以更轻松地将多个分配组合在一起，而原子引用则涉及更多。

As James says in his answer，通过同步，您的线程正在等待锁定；没有超时，并且可能出现死锁。使用原子引用，线程无需等待共享锁即可进行更改。

实现这一点的最简单且性能最佳的方法是组织您的代码，以便您可以使对象不可变，从而避免所有锁定、忙等待和缓存更新：

public final class Internet {
    private final String s;
    public Internet(String s) {
        this.s = s;
    }
    public String getAddress() {return s;}
}

按偏好降序排列：

• 尽可能选择不变性。
• 对于不能不可变的代码，尝试将突变限制在线程中。
• 如果只需要跨线程更改一件事，请使用原子方法。
• 如果需要在不受其他线程干扰的情况下跨线程进行多项更改，请使用锁定。

Answer 2

这里的其他答案没有任何问题如果您可以理解它们，但它们似乎主要关注细节、术语和用例，而忽略了“每个人”的大局已经知道了。

这是大局——AtomicFoobar 操作和 synchronized 块之间的区别。

AtomicFoobar 操作（例如 atomicReference.compareAndSet(...)）要么执行一个非常简单的线程安全操作，要么失败。不管成功还是失败，都不会让线程等待。

另一方面，synchronized 块和你做的一样复杂——锁被锁定时执行的语句数没有限制。 synchronized 块将永远失败，但它可能使调用线程等待，直到可以安全地执行操作。

在大多数架构上，每个 AtomicFoobar 方法都实现为执行单个专用硬件指令的 Java 本机方法（即 C 代码）。另一方面，同步通常是通过操作系统调用来实现的，这些调用在内心深处可能使用相同的硬件指令。

Answer 3

当一个线程正在执行该方法时，synchronized 方法/块会阻止其他线程对该方法/块的所有访问。

一个Atomic... 可以同时被多个线程访问——通常有CAS 访问方法可供它们使用以帮助进行高速访问。

因此 - 它们完全不同，但有时可用于解决并行可访问性问题。

这两个类使用两种不同的方法返回一个稳定增长的数字，这样同一个数字就不会被传递两次。 AtomicInteger 版本将在高负载环境中运行得更快。使用synchronized 的那个可以在Java 4 和更早版本中工作。

public class Incremental1 {

    private AtomicInteger n = new AtomicInteger();

    public Integer nextNumber() {
        // Use the Atomic CAS function to increment the number.
        return n.getAndIncrement();
    }
}

public class Incremental2 {

    private int n = 0;

    public synchronized Integer nextNumber() {
        // No two threads can get in here at the same time.
        return n++;
    }

}