java中关于线程安全AtomicInteger的使用

最新推荐文章于 2025-06-09 10:23:05 发布

tuonioooo

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分类专栏： AtomicInteger Java 线程

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本文介绍Java中的AtomicInteger类如何实现线程安全的原子操作，通过非阻塞算法避免使用synchronized关键字。给出一个简单的多线程测试示例，验证AtomicInteger在并发环境下的正确性和效率。

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在Java语言中，++i和i++操作并不是线程安全的，在使用的时候，不可避免的会用到synchronized关键字。而AtomicInteger则通过一种线程安全的加减操作接口。咳哟参考我之前写的一篇博客http://www.cnblogs.com/sharkli/p/5597148.html,今天偶然发现可以不用synchronized使用AtomicInteger完成同样的功能，具体代码如下，

package TestAtomicInteger;
 
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
 
class MyThread implements Runnable {
//    static  int i = 0;
     static AtomicInteger ai=new AtomicInteger(0);
      
 
    public void run() {
        for (int m = 0; m < 1000000; m++) {
            ai.getAndIncrement();
        }
    }
};
 
public class TestAtomicInteger {
    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
        MyThread mt = new MyThread();
 
        Thread t1 = new Thread(mt);
        Thread t2 = new Thread(mt);
        t1.start();
        t2.start();
        Thread.sleep(500);
        System.out.println(MyThread.ai.get());
    }
}

　　可以发现结果都是2000000，也就是说AtomicInteger是线程安全的。

值得一看。

这里，我们来看看AtomicInteger是如何使用非阻塞算法来实现并发控制的。

AtomicInteger的关键域只有一下3个：

// setup to use Unsafe.compareAndSwapInt for updates  
private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();  
private static final long valueOffset;  
private volatile int value;

unsafe是java用来在CPU级别的操作CAS指令的类，对于程序员来说，此类是不可用。

unsafe是java提供的获得对对象内存地址访问的类，注释已经清楚的写出了，它的作用就是在更新操作时提供“比较并替换”的作用。实际上就是AtomicInteger中的一个工具。

valueOffset是用来记录value本身在内存的编译地址的，这个记录，也主要是为了在更新操作在内存中找到value的位置，方便比较。

注意：value是用来存储整数的时间变量，这里被声明为volatile，就是为了保证在更新操作时，当前线程可以拿到value最新的值（并发环境下，value可能已经被其他线程更新了）。

这里，我们以自增的代码为例，可以看到这个并发控制的核心算法：

/**
* Atomically increments by one the current value.
*
* @return the updated value
*/
public final int incrementAndGet() {
for (;;) {
//这里可以拿到value的最新值
int current = get();
int next = current + 1;
if (compareAndSet(current, next))
return next;
}
}

public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {
//使用unsafe的native方法，实现高效的硬件级别CAS
return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
}