Java - AtomicIntegerArray 사용 방법

javaconcurrency

AtomicIntegerArray는 int[] 자료형을 갖고 있는 wrapping 클래스입니다.

멀티쓰레드 환경에서 synchronized 보다 적은 비용으로 동시성을 보장할 수 있습니다.

AtomicIntegerArray를 사용하는 방법에 대해서 알아보겠습니다.

객체 생성

AtomicIntegerArray는 다음과 같이 생성할 수 있습니다.

  • 생성자의 인자에 int[] 전달 => 내부에 동일한 크기와 값을 가진 int[] 배열이 생성됩니다.
  • 생성자의 인자에 배열의 길이 전달 => 길이만큼 내부에 배열이 생성되며 초기값은 0으로 설정됩니다.
public void atomicIntegerArray1() {
    int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    AtomicIntegerArray atomic = new AtomicIntegerArray(arr);
    System.out.println("arr : " + atomic);

    AtomicIntegerArray atomic2 = new AtomicIntegerArray(5);
    System.out.println("arr : " + atomic2);
}

결과

arr : [1, 2, 3, 4, 5]
arr : [0, 0, 0, 0, 0]

get(), set(), getAndSet()

AtomicIntegerArray의 값을 변경하려면 set(index, newValue) 메소드를, 값을 읽으려면 get(index) 메소드를 사용해야 합니다. getAndSet(index, newValue)는 현재 값을 리턴하고 새로운 값으로 업데이트합니다.

public void atomicIntegerArray2() {
    int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    AtomicIntegerArray atomic = new AtomicIntegerArray(arr);
    System.out.println("arr : " + atomic);

    int index = 1;
    System.out.println("get(i = 1) : " + atomic.get(index));

    index = 3;
    int newValue = 10;
    atomic.set(index, newValue);
    System.out.println("get(i = 3) : " + atomic.get(index));

    index = 4;
    System.out.println("getAndSet(i = 4) : " + atomic.getAndSet(index, newValue));
    System.out.println("get(i = 4) : " + atomic.get(index));

    System.out.println("arr : " + atomic);
}

결과

arr : [1, 2, 3, 4, 5]
get(i = 1) : 2
get(i = 3) : 10
getAndSet(i = 4) : 5
get(i = 4) : 10
arr : [1, 2, 3, 10, 10]

getAndUpdate()

getAndUpdate(index, IntUnaryOperator)는 getAndSet()와 조금 다릅니다. 두번째 인자에 람다식을 전달할 수 있어서, 함수로 값을 변경할 수 있습니다.

public void atomicIntegerArray3() {
    int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    AtomicIntegerArray atomic = new AtomicIntegerArray(arr);
    System.out.println("arr : " + atomic);

    int index = 3;
    IntUnaryOperator square = (i) -> i * i;

    System.out.println("value(before update, i = 3) : " + atomic.getAndUpdate(index, square));
    System.out.println("value(after update, i = 3) : " + atomic.get(index));
    System.out.println("arr : " + atomic);
}

결과

arr : [1, 2, 3, 4, 5]
value(before update, i = 3) : 4
value(after update, i = 3) : 16
arr : [1, 2, 3, 16, 5]

getAndIncrement(), getAndAdd() 등등

  • getAndIncrement(index) : 현재 값 리턴하고, 변수에 +1
  • getAndDecrement(index) : 현재 값 리턴하고, 변수에 -1
  • getAndAdd(index, newValue) : 현재 값 리턴하고, newValue 더하기
  • addAndGet(index, newValue) : newValue 더하고 결과를 리턴
public void atomicIntegerArray4() {
    int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    AtomicIntegerArray atomic = new AtomicIntegerArray(arr);
    System.out.println("arr : " + atomic);

    int index = 3;
    System.out.println("getAndIncrement(i = 3) : " + atomic.getAndIncrement(index));
    System.out.println("getAndIncrement(i = 3) : " + atomic.getAndIncrement(index));
    System.out.println("get(i = 3) : " + atomic.get(index));

    System.out.println("getAndDecrement(i = 3) : " + atomic.getAndDecrement(index));
    System.out.println("getAndDecrement(i = 3) : " + atomic.getAndDecrement(index));
    System.out.println("get(i = 3) : " + atomic.get(index));

    System.out.println("getAndAdd(i = 3) : " + atomic.getAndAdd(index, 10));
    System.out.println("get(i = 3) : " + atomic.get(index));

    System.out.println("addAndGet(i = 3) : " + atomic.addAndGet(index, 10));
    System.out.println("get(i = 3) : " + atomic.get(index));

    System.out.println("arr : " + atomic);
}

결과

arr : [1, 2, 3, 4, 5]
getAndIncrease(i = 3) : 4
getAndIncrease(i = 3) : 5
get(i = 3) : 6
getAndDecrement(i = 3) : 6
getAndDecrement(i = 3) : 5
get(i = 3) : 4
getAndAdd(i = 3) : 4
get(i = 3) : 14
addAndGet(i = 3) : 24
get(i = 3) : 24
arr : [1, 2, 3, 24, 5]

compareAndSet()

compareAndSet(index, expect, update)는 현재 값이 예상하는 값(expect)과 동일하다면 update 값으로 변경해주고 true를 리턴해 줍니다. 그렇지 않다면 데이터 변경은 없고 false를 리턴합니다.

/**
 * Atomically sets the element at position {@code i} to the given
 * updated value if the current value {@code ==} the expected value.
 *
 * @param i the index
 * @param expect the expected value
 * @param update the new value
 * @return {@code true} if successful. False return indicates that
 * the actual value was not equal to the expected value.
 */
public final boolean compareAndSet(int i, int expect, int update)

다음은 compareAndSet()를 사용하는 예제입니다. 현재 값과 일치할 때만 데이터가 업데이트되고 true가 리턴됩니다.

public void atomicIntegerArray5() {
    int arr[] = { 1, 2, 3, 4, 5 };
    AtomicIntegerArray atomic = new AtomicIntegerArray(arr);
    System.out.println("arr : " + atomic);

    int index = 3;
    int expected = 3;
    int update = 40;

    System.out.println("success ? " + atomic.compareAndSet(index, expected, update));

    expected = 4;
    System.out.println("success ? " + atomic.compareAndSet(index, expected, update));

    System.out.println("arr : " + atomic);
}

결과

arr : [1, 2, 3, 4, 5]
success ? false
success ? true
arr : [1, 2, 3, 40, 5]

참고

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