Java AtomicInteger详解

ZRBFD • 2025-01-20 14:10 • 编程

一、AtomicInteger概述

Java AtomicInteger是一种线程安全的整型变量，用于在多线程环境下对整型变量进行原子操作。可以对其进行自增、自减、获取当前值、以及将其设置为指定的值等操作，这些操作都是原子性的，能够保证线程安全。

二、AtomicInteger常用方法

AtomicInteger常用方法如下：

//构造方法
public AtomicInteger(int initialValue)
public AtomicInteger()

//获取/设置值
public final int get()
public final void set(int newValue)

//获取新值/旧值并自增
public final int getAndIncrement()
public final int incrementAndGet()

//获取新值/旧值并自减
public final int getAndDecrement()
public final int decrementAndGet()

//获取新值并加上delta/乘上delta
public final int getAndAdd(int delta)
public final int addAndGet(int delta)

//比较并设置
public final boolean compareAndSet(int expect, int update)

//获取当前值，并设置为指定的值
public final int getAndSet(int newValue)

三、AtomicInteger的应用场景

AtomicInteger多用于计数器的实现，比如线程池的任务数量、缓存的统计等等。由于多线程环境下会存在竞争关系，使用原子类能够保证线程的安全性，避免脏读等问题。

四、AtomicInteger的示例代码

以下是一个计数器的示例代码，展示了AtomicInteger的应用：

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class Counter {
    private final AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

    public int getCount() {
        return count.get();
    }

    public void increment() {
        count.incrementAndGet();
    }

    public void decrement() {
        count.decrementAndGet();
    }
}

五、AtomicInteger与Synchronized的比较

在多线程环境下，实现线程安全的方法有很多种，AtomicInteger是其中之一，另一种常用的方式是使用synchronized关键字。

相比于synchronized，AtomicInteger具有更高的性能，因为原子类使用的是CAS算法（Compare and Swap），即对比当前值与期望值是否相同，如果相同就更新，否则重新执行，这种方式在并发较高时效率更高，而synchronized则需要获取锁对象，进入同步块，耗时较长。

六、AtomicInteger的注意事项

使用AtomicInteger需要注意以下几点：

1、原子类只能保证单个操作的原子性，多个操作之间不能保证连贯性。

2、原子类不能替代synchronized关键字在复杂逻辑中的应用，如多个线程之间的共享数据访问等。

3、原子类的性能在单线程环境下比普通变量低，如果只有单线程访问该变量，就不需要使用原子类。

七、总结

在多线程环境下，使用线程安全的变量对数据进行操作至关重要。Java AtomicInteger提供了一种线程安全的整型变量实现方式，能够保证线程安全性，避免数据脏读等问题。

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