Java并发利器：AtomicInteger详解（小白也能轻松掌握的线程安全整数操作）

为什么需要 AtomicInteger？

考虑以下普通 int 变量在多线程环境下的问题：

public class Counter {    private int count = 0;    public void increment() {        count++; // 非原子操作！    }    public int getCount() {        return count;    }}  

上面的 count++ 实际上包含三个步骤：读取、加一、写回。在多线程环境下，多个线程可能同时读取到相同的值，导致最终结果不准确。这就是典型的竞态条件（Race Condition）。

AtomicInteger 基本用法

使用 AtomicInteger 非常简单。下面是一个线程安全的计数器示例：

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;public class SafeCounter {    private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);    public void increment() {        count.incrementAndGet(); // 原子自增    }    public int getCount() {        return count.get();    }}  

常用方法包括：

• get()：获取当前值
• set(int newValue)：设置新值
• incrementAndGet()：自增并返回新值
• getAndIncrement()：返回当前值并自增
• compareAndSet(int expect, int update)：如果当前值等于期望值，则更新为新值（核心的 CAS操作）

实战：多线程环境下的计数器测试

下面通过一个简单的多线程测试，验证 AtomicInteger 的线程安全性：

import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;public class AtomicIntegerDemo {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0);        ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);        for (int i = 0; i < 1000; i++) {            executor.submit(() -> counter.incrementAndGet());        }        executor.shutdown();        while (!executor.isTerminated()) {            Thread.sleep(10);        }        System.out.println("Final count: " + counter.get()); // 应该输出 1000    }}  

运行上述代码，无论执行多少次，结果始终是 1000，证明了 AtomicInteger 在 Java并发编程 中的可靠性。

AtomicInteger 的底层原理：CAS 操作

AtomicInteger 的线程安全性依赖于 CPU 提供的 CAS（Compare-And-Swap） 指令。CAS 是一种无锁算法，其工作流程如下：

1. 读取内存中的当前值 V
2. 将 V 与期望值 E 比较
3. 如果相等，则将内存值更新为新值 U；否则不做任何操作
4. 整个过程是原子的，不会被其他线程打断

虽然 CAS 高效，但在高并发下可能出现“ABA 问题”（值从 A→B→A），不过对于整数计数场景，通常不是问题。如需解决 ABA，可使用 AtomicStampedReference。

总结

AtomicInteger 是 Java 并发编程中实现 线程安全 整数操作的首选工具。它避免了传统锁的开销，利用底层 CAS操作 实现高性能的原子更新。无论你是开发高并发系统，还是学习多线程基础，掌握 AtomicInteger 都至关重要。

希望本教程能帮助你轻松入门 AtomicInteger！动手试试吧，你会发现 Java并发编程 并没有想象中那么难。