Java中AtomicInteger原子操作详解
AtomicInteger通过CAS实现线程安全的整数操作，提供get、set、自增、自减及compareAndSet等原子方法，适用于高并发计数场景，性能优于synchronized。
AtomicInteger通过CAS实现线程安全的整数操作，提供get、set、自增、自减及compareAndSet等原子方法，适用于高并发计数场景，性能优于synchronized。
在Java中，AtomicInteger 是 java.util.concurrent.atomic 包下的一个类，它提供了线程安全的整数操作，而无需使用 synchronized 关键字。它通过底层的 CAS（Compare-And-Swap）机制实现原子性，适合高并发场景下的计数器、状态标志等用途。
1. 创建和初始化 AtomicInteger
可以通过默认构造函数创建值为0的 AtomicInteger，或传入初始值：
- AtomicInteger counter = new AtomicInteger(); // 默认为 0
- AtomicInteger count = new AtomicInteger(10); // 初始值为 10
2. 常用原子操作方法
AtomicInteger 提供了一系列原子方法，用于安全地修改其内部值：
- get()：获取当前值
- set(int newValue)：设置新值（原子写操作）
- incrementAndGet()：自增并返回新值（等价于 ++i）
- getAndIncrement()：先返回当前值，再自增（等价于 i++）
- decrementAndGet()：自减并返回新值
- getAndDecrement()：先返回当前值，再自减
- addAndGet(int delta)：加上指定值并返回结果
- getAndAdd(int delta)：先返回当前值，再加指定值
- compareAndSet(int expect, int update)：如果当前值等于 expect，则更新为 update，成功返回 true
3. 实际使用示例
下面是一个多线程环境下使用 AtomicInteger 实现计数器的简单例子：
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
public class CounterExample {
private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);
public static void main(String[] args) {
ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
executor.submit(() -> {
count.incrementAndGet();
});
}
executor.shutdown();
while (!executor.isTerminated()) {}
System.out.println("最终计数值: " + count.get());
}
}
即使多个线程同时调用 incrementAndGet()，结果也一定是 1000，不会出现线程安全问题。
4. compareAndSet 的应用场景
该方法可用于实现无锁的条件更新。例如，只在当前值为 5 时才更新为 10：
- if (count.compareAndSet(5, 10)) {
- System.out.println("更新成功");
- } else {
- System.out.println("当前值不是5，更新失败");
- }
基本上就这些。AtomicInteger 在保证线程安全的同时性能优于 synchronized，特别适用于读多写少或竞争不激烈的场景。关键是理解它的原子性来源于底层的 volatile 和 CAS 操作，而不是锁。
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