Java原子操作：AtomicInteger详解与应用

在Java高并发编程中，`AtomicInteger`是`java.util.concurrent.atomic`包提供的原子整型类，它通过CAS（Compare-And-Swap）和`volatile`关键字保证了整数操作的原子性。本文将深入详解`AtomicInteger`的使用，包括`get()`、`set()`、`incrementAndGet()`、`compareAndSet()`等常用方法，并通过示例代码展示如何在多线程环境下安全地进行计数、状态标志变更等操作。相比于传统的`synchronized`同步机制，`AtomicInteger`在高并发场景下能有效减少线程阻塞，提升程序性能，尤其适用于计数器、访问量统计等需要频繁读写的共享整数变量的并发修改。了解并合理运用`AtomicInteger`，能帮助开发者编写出更高效、更安全的并发程序。

AtomicInteger通过CAS和volatile实现整数原子操作，提供incrementAndGet、compareAndSet等方法，适用于计数器、状态标志等高并发场景，相比synchronized减少线程阻塞，提升性能。

在多线程环境下，对共享变量的并发修改容易引发数据不一致问题。Java 提供了 AtomicInteger 类来解决整数类型的操作原子性问题，避免使用 synchronized 的同时保证线程安全。

什么是 AtomicInteger

AtomicInteger 是 java.util.concurrent.atomic 包下的一个类，它提供了一组原子操作的方法，底层通过 volatile 和 CAS（Compare-And-Swap）机制实现，确保对整数变量的操作是原子的。

常用方法及使用示例

以下是一些常用的 AtomicInteger 方法及其用途：

• get()：获取当前值
• set(int newValue)：设置新值（原子写入）
• 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++）
• 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，返回是否成功

示例代码：

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

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

    public void increment() {
        count.incrementAndGet(); // 线程安全的自增
    }

    public int getCount() {
        return count.get(); // 获取当前值
    }
}

多个线程调用 increment() 方法时，不会出现竞态条件，因为 incrementAndGet() 是原子操作。

compareAndSet 实现细粒度控制

利用 CAS 操作可以实现更复杂的原子逻辑。例如，只在当前值为偶数时才进行更新：

public void incrementIfEven() {
    int current;
    do {
        current = count.get();
    } while (current % 2 == 0 && !count.compareAndSet(current, current + 1));
}

这个方法会尝试更新值，只有当当前值为偶数且 CAS 成功时才会修改，否则重试。

适用场景

AtomicInteger 特别适合用于：

• 计数器（如请求总数、访问量统计）
• 状态标志位的变更
• 高并发下需要频繁读写的共享整数变量

相比 synchronized，AtomicInteger 在低到中等竞争情况下性能更高，因为它避免了线程阻塞和上下文切换开销。

基本上就这些。只要涉及共享整数的并发修改，优先考虑使用 AtomicInteger 能有效简化线程安全的实现。

今天关于《Java原子操作：AtomicInteger详解与应用》的内容介绍就到此结束，如果有什么疑问或者建议，可以在golang学习网公众号下多多回复交流；文中若有不正之处，也希望回复留言以告知！