AtomicInteger常用场景+自带的方法

本文介绍了AtomicInteger在并发编程中的应用,包括计数器、状态标记、唯一序列号生成和并发控制。它提供了一系列原子操作方法,避免了synchronized或Lock的同步开销,提升高并发场景下的性能。

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AtomicInteger常用于以下情况:

  1. 计数器:当你需要跨多个线程安全地增加或减少计数时,如统计在线用户数、完成任务的数量等。

  2. 状态标记:用作线程安全的状态标记,例如标记某个任务是否已完成,或者跟踪某个资源的使用状态。

  3. 生成唯一序列号:在多线程环境中生成唯一序列号或ID,保证每次生成的值都是唯一的。

  4. 并发控制:用于控制多线程之间的并发执行,比如限流算法中限制在特定时间内的请求数量。

  5. 无锁算法的组成部分:在实现一些无锁数据结构和算法时作为基础组件,因为它提供了无需锁定的线程安全操作。

使用AtomicInteger可以简化代码并提高性能,特别是在高并发场景下,相比于使用锁(如synchronizedjava.util.concurrent.locks.Lock)来说,AtomicInteger可以减少线程阻塞的概率,提高系统的吞吐率。

AtomicIntger自带的方法

AtomicInteger 类提供了一系列用于原子操作的方法,这些方法可以在没有锁的情况下保证多线程环境中的线程安全。以下是一些常用的AtomicInteger方法及其简要说明:

基本操作

  • get():返回当前的值。
  • set(int newValue):设置为给定的值。
  • lazySet(int newValue):最终设置为给定的值,使用lazySet可能比set更高效,但不能保证立即对其他线程可见。
  • getAndSet(int newValue):自动设置为给定的值,并返回旧值。

原子更新操作

  • incrementAndGet():原子地将当前值加1,然后返回更新后的值。
  • getAndIncrement():原子地将当前值加1,然后返回旧值。
  • decrementAndGet():原子地将当前值减1,然后返回更新后的值。
  • getAndDecrement():原子地将当前值减1,然后返回旧值。
  • addAndGet(int delta):原子地将给定值与当前值相加,然后返回更新后的值。
  • getAndAdd(int delta):原子地将给定值与当前值相加,然后返回旧值。

CAS(Compare-And-Swap)相关操作

  • compareAndSet(int expect, int update):如果当前值== expect,则原子地将该值设置为update。成功时返回true,否则返回false
  • weakCompareAndSet(int expect, int update):可能会比compareAndSet更快,但可能需要重试。它也是基于CAS操作,如果当前值== expect,则尝试将该值设置为update

高级累加器操作

  • getAndUpdate(IntUnaryOperator updateFunction):原子地更新当前值,更新函数依赖于当前值。返回旧值。
  • updateAndGet(IntUnaryOperator updateFunction):原子地更新当前值,更新函数依赖于当前值。返回更新后的值。
  • getAndAccumulate(int x, IntBinaryOperator accumulatorFunction):原子地将给定值x与当前值进行累加操作(通过accumulatorFunction定义),返回旧值。
  • accumulateAndGet(int x, IntBinaryOperator accumulatorFunction):原子地将给定值x与当前值进行累加操作(通过accumulatorFunction定义),返回更新后的值。

这些方法使得AtomicInteger成为在并发编程中实现计数器、生成器、累加器等无锁算法的理想选择。通过使用这些原子操作,可以在不使用synchronizedjava.util.concurrent.locks.Lock的情况下,安全地在多线程环境中操作单个变量。

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