AtomicInteger 常用方法介绍 🚀🔢

AtomicInteger 是 Java 中提供的一种线程安全的整型操作类，属于 java.util.concurrent.atomic 包。相比传统的 int 类型，AtomicInteger 使用 CAS（Compare-And-Swap) 无锁机制实现了高效的线程安全操作，适用于多线程环境下对单个整数变量的原子操作。

接下来，我们来详细了解一下 AtomicInteger 提供的常用方法以及它们的用途。

AtomicInteger 的常用方法 🌟

1. get() - 获取当前值

public final int get();

描述：

  • 返回当前的整型值。
  • 在多线程环境下，确保获取的是最新的值。

示例代码：

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(10);
System.out.println("当前值: " + atomicInteger.get()); // 输出: 当前值: 10

2. set(int newValue) - 设置新值

public final void set(int newValue);

描述：

  • 设置变量为指定值。
  • 是直接赋值，不会考虑线程安全的比较或交换。

示例代码：

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(10);
atomicInteger.set(20); // 设置新的值
System.out.println("当前值: " + atomicInteger.get()); // 输出: 当前值: 20

3. getAndSet(int newValue) - 获取当前值然后设置新值

public final int getAndSet(int newValue);

描述：

  • 返回当前值，并将变量的值设置为 newValue。
  • 在多线程环境下，确保该操作是原子性的，能够避免线程间竞争导致的不一致。

示例代码：

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(10);
int oldValue = atomicInteger.getAndSet(20); // 获取旧值并设置成新值
System.out.println("旧值: " + oldValue); // 输出: 旧值: 10
System.out.println("新值: " + atomicInteger.get()); // 输出: 新值: 20

4. incrementAndGet() - 自增并获取新值

public final int incrementAndGet();

描述：

  • 将当前值加 1，并返回增加后的新值。
  • 在多线程环境中是线程安全的，适用于计数器等场景。

示例代码：

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(10);
System.out.println("自增后的值: " + atomicInteger.incrementAndGet()); // 输出: 自增后的值: 11

5. getAndIncrement() - 获取当前值然后自增

public final int getAndIncrement();

描述：

  • 先返回当前值，然后将当前值 +1。
  • 该方法适用于需要先读取值再进行递增的场景。

示例代码：

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(10);
System.out.println("当前值: " + atomicInteger.getAndIncrement()); // 输出: 当前值: 10
System.out.println("自增后的值: " + atomicInteger.get());         // 输出: 自增后的值: 11

6. decrementAndGet() - 自减并获取新值

public final int decrementAndGet();

描述：

  • 将当前值减 1，并返回减少后的值。

示例代码：

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(10);
System.out.println("自减后的值: " + atomicInteger.decrementAndGet()); // 输出: 自减后的值: 9

7. getAndDecrement() - 获取当前值然后自减

public final int getAndDecrement();

描述：

  • 先返回当前值，然后将当前值 -1。

示例代码：

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(10);
System.out.println("当前值: " + atomicInteger.getAndDecrement()); // 输出: 当前值: 10
System.out.println("自减后的值: " + atomicInteger.get());         // 输出: 自减后的值: 9

8. addAndGet(int delta) - 增加指定值并获取新值

public final int addAndGet(int delta);

描述：

  • 将当前值增加指定的 delta 值，并返回添加后的新值。

示例代码：

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(10);
System.out.println("增加后的值: " + atomicInteger.addAndGet(5)); // 输出: 增加后的值: 15

9. getAndAdd(int delta) - 获取当前值然后增加指定值

public final int getAndAdd(int delta);

描述：

  • 先返回当前值，然后将当前值增加指定的 delta 值。

示例代码：

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(10);
System.out.println("当前值: " + atomicInteger.getAndAdd(5)); // 输出: 当前值: 10
System.out.println("增加后的值: " + atomicInteger.get());    // 输出: 增加后的值: 15

10. compareAndSet(int expectedValue, int newValue) - 比较并设置新值

public final boolean compareAndSet(int expectedValue, int newValue);

描述：

  • 如果当前值与 expectedValue 相等，则将其更新为 newValue，返回 true；否则不更新，返回 false。
  • 这是 CAS 操作的核心方法，适合解决多线程环境下的竞争问题。

示例代码：

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(10);
boolean success = atomicInteger.compareAndSet(10, 20); // 当前值是 10，更新为 20
System.out.println("更新成功了吗？" + success); // 输出: 更新成功了吗？true
System.out.println("当前值: " + atomicInteger.get());   // 输出: 当前值: 20

11. compareAndExchange(int expectedValue, int newValue) - 比较并替换，返回旧值

public final int compareAndExchange(int expectedValue, int newValue);

描述：

  • 如果当前值与 expectedValue 相等，则将其更新为 newValue 并返回旧值；如果不相等，返回当前值。

示例代码：

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(10);
int oldValue = atomicInteger.compareAndExchange(10, 20); // 交换成功，旧值返回
System.out.println("原值: " + oldValue); // 输出: 原值: 10
System.out.println("当前值: " + atomicInteger.get());   // 输出: 当前值: 20

AtomicInteger 的高级方法 🚀

12. updateAndGet(IntUnaryOperator updateFunction) - 按指定规则更新值并返回新值

public final int updateAndGet(IntUnaryOperator updateFunction);

功能：

  • 根据提供的函数 (如 lambda 表达式) 对当前值进行更新，并返回更新后的新值。

示例：

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(10);
int newValue = atomicInteger.updateAndGet(value -> value * 2); // 将值翻倍
System.out.println("更新后的值: " + newValue); // 输出: 更新后的值: 20

13. accumulateAndGet(int x, IntBinaryOperator accumulatorFunction) - 按累积函数计算并更新值

public final int accumulateAndGet(int x, IntBinaryOperator accumulatorFunction);

功能：

  • 通过累积函数指定规则，将当前值与参数 x 结合并计算出结果，然后将其更新为新值。

示例：

AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(10);
int newValue = atomicInteger.accumulateAndGet(5, (current, increment) -> current + increment); // 当前值 + 参数
System.out.println("累积后的值: " + newValue); // 输出: 累积后的值: 15

适用场景 💼

  • 计数器：用于记录线程池任务执行的数量。
  • ID 生成器：生成线程安全的唯一 ID。
  • 限流器：实现简单的线程安全下限或上限数据控制。
  • 共享数据更新：如统计操作或日志追踪的安全计数。