0

0

在Java中AtomicInteger如何实现原子操作_Java并发安全工具说明

P粉602998670

P粉602998670

发布时间:2026-02-24 13:44:44

|

809人浏览过

|

来源于php中文网

原创

atomicinteger底层靠cas而非synchronized,通过unsafe.compareandswapint实现硬件级原子操作;incrementandget()返回新值,getandincrement()返回旧值;++非原子,易丢更新;compareandset需配合循环重试防失败。

在java中atomicinteger如何实现原子操作_java并发安全工具说明

AtomicInteger底层靠的是CAS还是synchronized

AtomicInteger不依赖 synchronized,核心是CPU级别的CAS(Compare-And-Swap)指令,由 Unsafe.compareAndSwapInt 实现。JVM会将它编译为对应平台的原子汇编指令(如x86的 cmpxchg),无需加锁,也没有线程阻塞开销。

注意:CAS不是万能的——存在ABA问题,但 AtomicInteger 不处理这个(因为它只关心数值是否变化,不关心“变过几次”;若需ABA防护,得用 AtomicStampedReference)。

incrementAndGet() 和 getAndIncrement() 的行为差异

两者都原子地加1,但返回值不同:

  • incrementAndGet() 返回**更新后的新值**(先加再取)
  • getAndIncrement() 返回**更新前的旧值**(先取再加)

例如初始值为5:

立即学习Java免费学习笔记(深入)”;

AtomicInteger ai = new AtomicInteger(5);
int a = ai.incrementAndGet(); // a == 6,ai.get() == 6
int b = ai.getAndIncrement(); // b == 6,ai.get() == 7

选哪个取决于业务逻辑对“序号”或“计数器”的语义要求——比如生成唯一ID通常用 incrementAndGet(),而日志计数器可能更倾向 getAndIncrement()

为什么不能直接用 ++ 操作符替代 AtomicInteger

++ 是三步操作:读内存 → 计算+1 → 写回内存。在多线程下,两个线程可能同时读到相同旧值,各自+1后再写回,导致只加了一次(丢失一次更新)。

MusicLM
MusicLM

谷歌平台的AI作曲工具,用文字生成音乐

下载

AtomicInteger.addAndGet(1)incrementAndGet() 把这三步打包成一个不可分割的硬件操作,失败时自动重试(自旋),保证结果正确。

常见误用场景:

  • AtomicInteger 当普通 int 传参后做 ++:参数传递的是副本,原对象不受影响
  • 在循环里反复调用 get() 再手动 set():这已脱离原子性保障

compareAndSet() 的典型使用模式和陷阱

compareAndSet(expectedValue, newValue) 是最灵活的原子操作,常用于实现无锁算法或条件更新。

典型用法示例(实现一个简单的“首次初始化”):

AtomicInteger flag = new AtomicInteger(0);
// 只有第一次调用会成功,返回 true
if (flag.compareAndSet(0, 1)) {
    initialize();
}

容易踩的坑:

  • 预期值写错:比如用 flag.get() 的瞬时快照作为 expectedValue,但该值可能已被其他线程改过,导致CAS失败——这不是bug,是设计使然,需要配合循环重试(即自旋)
  • compareAndSet 当作“乐观锁”却忽略重试逻辑,结果失败后静默跳过,造成逻辑遗漏
  • 在高竞争场景下,频繁CAS失败会带来明显CPU自旋开销,此时需评估是否改用 ReentrantLock 等显式锁

真正难的不是调用API,而是判断什么时候该用CAS、什么时候该让出CPU、以及如何避免ABA在业务语义中引发歧义。

热门AI工具

更多
DeepSeek
DeepSeek

幻方量化公司旗下的开源大模型平台

豆包大模型
豆包大模型

字节跳动自主研发的一系列大型语言模型

通义千问
通义千问

阿里巴巴推出的全能AI助手

腾讯元宝
腾讯元宝

腾讯混元平台推出的AI助手

文心一言
文心一言

文心一言是百度开发的AI聊天机器人,通过对话可以生成各种形式的内容。

讯飞写作
讯飞写作

基于讯飞星火大模型的AI写作工具,可以快速生成新闻稿件、品宣文案、工作总结、心得体会等各种文文稿

即梦AI
即梦AI

一站式AI创作平台,免费AI图片和视频生成。

ChatGPT
ChatGPT

最最强大的AI聊天机器人程序,ChatGPT不单是聊天机器人,还能进行撰写邮件、视频脚本、文案、翻译、代码等任务。

相关专题

更多
string转int
string转int

在编程中,我们经常会遇到需要将字符串(str)转换为整数(int)的情况。这可能是因为我们需要对字符串进行数值计算,或者需要将用户输入的字符串转换为整数进行处理。php中文网给大家带来了相关的教程以及文章,欢迎大家前来学习阅读。

850

2023.08.02

int占多少字节
int占多少字节

int占4个字节,意味着一个int变量可以存储范围在-2,147,483,648到2,147,483,647之间的整数值,在某些情况下也可能是2个字节或8个字节,int是一种常用的数据类型,用于表示整数,需要根据具体情况选择合适的数据类型,以确保程序的正确性和性能。本专题为大家提供相关的文章、下载、课程内容,供大家免费下载体验。

581

2024.08.29

c++怎么把double转成int
c++怎么把double转成int

本专题整合了 c++ double相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

294

2025.08.29

C++中int的含义
C++中int的含义

本专题整合了C++中int相关内容,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

210

2025.08.29

线程和进程的区别
线程和进程的区别

线程和进程的区别:线程是进程的一部分,用于实现并发和并行操作,而线程共享进程的资源,通信更方便快捷,切换开销较小。本专题为大家提供线程和进程区别相关的各种文章、以及下载和课程。

719

2023.08.10

Python 多线程与异步编程实战
Python 多线程与异步编程实战

本专题系统讲解 Python 多线程与异步编程的核心概念与实战技巧,包括 threading 模块基础、线程同步机制、GIL 原理、asyncio 异步任务管理、协程与事件循环、任务调度与异常处理。通过实战示例,帮助学习者掌握 如何构建高性能、多任务并发的 Python 应用。

371

2025.12.24

java多线程相关教程合集
java多线程相关教程合集

本专题整合了java多线程相关教程,阅读专题下面的文章了解更多详细内容。

27

2026.01.21

C++多线程相关合集
C++多线程相关合集

本专题整合了C++多线程相关教程,阅读专题下面的的文章了解更多详细内容。

25

2026.01.21

苹果官网入口与在线访问指南_中国站点快速直达与iPhone查看方法
苹果官网入口与在线访问指南_中国站点快速直达与iPhone查看方法

本专题汇总苹果官网最新可用入口及中国站点访问方式,涵盖官网直达链接、iPhone官方页面查看方法与常见访问说明,帮助用户快速进入苹果官方网站,便捷了解产品信息与官方服务。

4

2026.02.24

热门下载

更多
网站特效
/
网站源码
/
网站素材
/
前端模板

精品课程

更多
相关推荐
/
热门推荐
/
最新课程
Kotlin 教程
Kotlin 教程

共23课时 | 3.8万人学习

C# 教程
C# 教程

共94课时 | 10万人学习

Java 教程
Java 教程

共578课时 | 71万人学习

关于我们 免责申明 举报中心 意见反馈 讲师合作 广告合作 最新更新
php中文网:公益在线php培训,帮助PHP学习者快速成长!
关注服务号 技术交流群
PHP中文网订阅号
每天精选资源文章推送

Copyright 2014-2026 https://www.php.cn/ All Rights Reserved | php.cn | 湘ICP备2023035733号