JDK中使用int类型包装两个原子相关状态

yiliang 发布于2019-08-19 10:16 / 2437人阅读

摘要：在中想保证操作的原子性的选择是很少的，大多是使用包装类。巧妙使用类型的高位低位表达两种不中的状态，此方式可以保证两种状态的原子性。中使用一个表达了两种不相关的状态控制用高位的三个字节表示线程池的状态，其他的字节表达工作线程数。

在JDK中想保证操作的原子性的选择是很少的，大多是使用Atomic包装类。巧妙使用int类型的高位、低位表达两种不中的状态，此方式可以保证两种状态的原子性。
JDK中ThreadPoolExecutor使用一个AtomicInteger表达了两种不相关的状态控制：
ctl, is an atomic integer packing two conceptual fields

workerCount, indicating the effective number of threads

runState, indicating whether running, shutting down etc

用高位的三个字节表示线程池的状态，其他的字节表达工作线程数。

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：负数的原码是去掉最高的符号位的其他位，后面的位取反为反码，反码+1后为补码。

算法为： 负数的绝对值（原码）= 取反（补码-1）

位运算：

与运算符：& 相同位都为1则取1，否则取0； 
或运算符：| 相同位有一个为1则取1，都为0才取0； 
异或运算符：^ 相同则取1，不同则取0；常用：(m ^ n) ^ n = m;(m ^ n) ^ m = n; 
取反运算符：~ 相同位0取1，1取0；

Created by 苏亚强(sueeing@126.com) on 2019/8/2.

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