AtomicInteger

╰半橙微兮° 2023-02-21 04:44 8阅读 0赞

AtomicInteger是java.util.concurrent.atomic包下面的原子操作类，可以用原子方式更新int值。其基本的特性就是在多线程环境下，当有多个线程同时执行这些类的实例包含的方法时，具有排它性，即当某个线程进入方法，执行其中的指令时，不会被其他线程打断，而别的线程就像自旋锁一样，一直等到该方法执行完成，才由JVM从等待队列中选择一个其它线程进入。

示例代码：

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
    import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
    
    public class AtomicIntegerDemo {
    
        public static AtomicInteger count=new AtomicInteger(0);
    
        public static void inc(){
            try{
                Thread.sleep(1); //延迟1毫秒
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
            //获取当前值并自增，增长因子为1
            count.getAndIncrement();
        }
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
            final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(100);
            for (int i=0;i<100;i++) {
                new Thread(new Runnable() {
                    public void run() {
                        inc();
                        latch.countDown();
                    }
                }).start();
            }
            latch.await();
            System.out.println("运行结果："+count.get());
        }
    }

运行结果：

100

**注意**：此处先是创建了100个线程，并且这些线程都是处于就绪状态（等待被调度），latch.await()方法使当前主线程处于阻塞状态。在1毫秒的时间内。几乎这100个线程的任务全部都调度过，当前全都在等待进入到count.getAndIncrement()中，但由于该实例（AtomicInteger ）的方法(getAndIncrement)在一个时间点只能被一个线程所调用，因此对于AtomicInteger类来操作int值是线程安全的。

对于上述操作如果我们直接采用的int类型的变量来作为共享变量的话，代码如下

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
    
    public class AtomicIntegerDemo {
    
        public static int count = 0;
    
        public static void inc(){
            try{
                Thread.sleep(1); //延迟1毫秒
            }catch (Exception e){
                e.printStackTrace();
            }
            count++;
        }
    
        public static void main(String[] args) throws InterruptedException{
            final CountDownLatch latch = new CountDownLatch(100);
            for (int i=0;i<100;i++) {
                new Thread(new Runnable() {
                    public void run() {
                        inc();
                        latch.countDown();
                    }
                }).start();
            }
            latch.await();
            System.out.println(count);
        }
    }

运行结果：

97或者98或者99

从运行结果可以看出，直接采用int类型的变量作为共享变量时，会出现线程安全的问题。解决办法就是对于上述操作，我们可以在inc方法前面加上**synchronized关键字来同步代码块**，即

public synchronized static void inc(){...}

加上了synchronized后虽然处理了线程安全问题，但是其运行的时间变长了，我的电脑为4核(即4个CPU)，测试其运行时间为0.18ms，但是如果使用AtomicInteger的话，其运行时间为0.009ms，AtomicInteger避免了synchronized的高开销，执行效率大为提升。

**结论：在共享变量为基本数据类型（int类型）时，如果可能会出现线程安全问题时，尽量采用AtomicInteger原子操作类；其它情况下还是直接使用int类型。**

**扩展：**

AtomicBoolean：可以用原子方式更新boolean的值

AtomicLong：可以用原子方式更新long值

AtomicReference<V>：可以用原子方式更新对象引用

以上三个扩展的原子操作类都可以参考AtomicInteger的代码示例进行测试