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Java并發(fā)中的原子類詳細(xì)代碼實(shí)例

更新時(shí)間：2026年05月25日 09:58:00 作者：014-code

Java中提供了一些原子類,原子類包裝了一個(gè)變量,并且提供了一系列對(duì)變量進(jìn)行原子性操作的方法,這篇文章主要介紹了Java并發(fā)中原子類的相關(guān)資料,文中通過(guò)代碼介紹的非常詳細(xì),需要的朋友可以參考下

1. 為什么需要原子類

多線程環(huán)境下，有個(gè)常見(jiàn)問(wèn)題：

public class Counter {
    private int count = 0;

    public void increment() {
        count++;
    }
}

count++ 看似一行代碼，實(shí)際分三步：

讀取 count 的值
加 1
寫回 count

多線程下可能發(fā)生：

線程A：讀取 count=0
線程B：讀取 count=0
線程A：count=1，寫回
線程B：count=1，寫回 // 線程A的結(jié)果被覆蓋了

最終 count=1，但實(shí)際應(yīng)該等于 2。

2. 解決辦法

synchronized 加鎖

public synchronized void increment() {
    count++;
}

缺點(diǎn)：性能差，每次只能一個(gè)線程進(jìn)入。

原子類

private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

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

一行搞定，性能比 synchronized 高很多。

3. 常用原子類

AtomicInteger

AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

// 加1
count.incrementAndGet();  // ++i
count.getAndIncrement();  // i++

// 減1
count.decrementAndGet();  // --i
count.getAndDecrement();  // i--

// 加任意值
count.addAndGet(5);

// 獲取值
int value = count.get();

// 設(shè)置值
count.set(100);

// CAS 操作
count.compareAndSet(100, 200);  // 如果當(dāng)前值是100，則設(shè)置為200

AtomicLong

和 AtomicInteger 用法一樣，只是類型不同：

AtomicLong count = new AtomicLong(0);
count.incrementAndGet();

AtomicBoolean

AtomicBoolean flag = new AtomicBoolean(false);

// 設(shè)為 true
flag.set(true);

// CAS 操作
flag.compareAndSet(false, true);

AtomicReference

用來(lái)原子更新對(duì)象：

AtomicReference<User> userRef = new AtomicReference<>();

User user1 = new User("張三", 20);
User user2 = new User("李四", 25);

userRef.set(user1);
userRef.compareAndSet(user1, user2);  // 如果當(dāng)前是 user1，則改為 user2

4. 數(shù)組原子類

// 數(shù)組中某個(gè)元素原子操作
AtomicIntegerArray arr = new AtomicIntegerArray(new int[]{1, 2, 3});

arr.getAndAdd(0, 10);  // 第一個(gè)元素加10
int value = arr.get(0);  // 獲取第一個(gè)元素

5. 累加器

jdk8 新增的，比 AtomicInteger 性能更高，專門用于累加場(chǎng)景：

LongAdder count = new LongAdder();

count.add(1);
count.increment();
long value = count.sum();

內(nèi)部原理是把一個(gè)值拆成多個(gè) Cell，減少競(jìng)爭(zhēng)。適合高并發(fā)場(chǎng)景下的累加。

// AtomicInteger vs LongAdder
// 低并發(fā)：兩者差不多
// 高并發(fā)：LongAdder 性能更好

6. 實(shí)戰(zhàn)示例

計(jì)數(shù)器

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

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

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

防止重復(fù)提交

public class SubmitService {
    private AtomicBoolean submitting = new AtomicBoolean(false);

    public void submit() {
        // 如果已經(jīng)在提交中，直接返回
        if (!submitting.compareAndSet(false, true)) {
            return;
        }

        try {
            // 業(yè)務(wù)邏輯
            doSubmit();
        } finally {
            submitting.set(false);
        }
    }
}

配置更新

public class ConfigHolder {
    private AtomicReference<Config> configRef = new AtomicReference<>();

    public void updateConfig(Config newConfig) {
        configRef.updateAndGet(old -> newConfig);
    }

    public Config getConfig() {
        return configRef.get();
    }
}

7. 總結(jié)

類	用途
AtomicInteger	整數(shù)原子操作
AtomicLong	長(zhǎng)整數(shù)原子操作
AtomicBoolean	布爾原子操作
AtomicReference	對(duì)象引用原子操作
AtomicIntegerArray	整數(shù)數(shù)組原子操作
LongAdder	高并發(fā)累加，比 AtomicLong 性能更好