JDK中使用int类型包装两个原子相关状态

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([e-mail]) on 2019/8/2.