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JDK中使用int類型包裝兩個原子相關狀態

yiliang / 2540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兩種不中的狀態，此方式可以保證兩種狀態的原子性。中使用一個表達了兩種不相關的狀態控制用高位的三個字節表示線程池的狀態，其他的字節表達工作線程數。

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、低位表達兩種不中的狀態，此方式可以保證兩種狀態的原子性。
JDK中ThreadPoolExecutor使用一個AtomicInteger表達了兩種不相關的狀態控制：
ctl, is an atomic integer packing two conceptual fields

workerCount, indicating the effective number of threads

runState, indicating whether running, shutting down etc

用高位的三個字節表示線程池的狀態，其他的字節表達工作線程數。

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：負數的原碼是去掉最高的符號位的其他位， 后面的位取反為反碼，反碼+1后為補碼。

算法為： 負數的絕對值（原碼）= 取反（補碼-1）

位運算：

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

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

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