AtomicInteger類的理解與使用

首先看兩段代碼，一段是Integer的，一段是AtomicInteger的，為以下：

public class Sample1 {

    private static Integer count = 0;

    synchronized public static void increment() {
        count++;
    }

}

以下是AtomicInteger的：

public class Sample2 {

    private static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

    public static void increment() {
        count.getAndIncrement();
    }

}

以上兩段代碼，在使用Integer的時候，必須加上synchronized保證不會出現並發線程同時訪問的情況，而在AtomicInteger中卻不用加上synchronized，在這里AtomicInteger是提供原子操作的，下面就對這進行相應的介紹。

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AtomicInteger介紹

AtomicInteger是一個提供原子操作的Integer類，通過線程安全的方式操作加減。

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AtomicInteger使用場景

AtomicInteger提供原子操作來進行Integer的使用，因此十分適合高並發情況下的使用。

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AtomicInteger源碼部分講解

public class AtomicInteger extends Number implements java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 6214790243416807050L;

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

    static {
        try {
            valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
                (AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
        } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
    }

    private volatile int value;

以上為AtomicInteger中的部分源碼，在這里說下其中的value，這里value使用了volatile關鍵字，volatile在這里可以做到的作用是使得多個線程可以共享變量，但是問題在於使用volatile將使得VM優化失去作用，導致效率較低，所以要在必要的時候使用，因此AtomicInteger類不要隨意使用，要在使用場景下使用。

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AtomicInteger實例使用

以下就是在多線程情況下，使用AtomicInteger的一個實例，這段代碼是借用IT宅中的一段代碼。

public class AtomicTest {

    static long randomTime() {
        return (long) (Math.random() * 1000);
    }

    public static void main(String[] args) {
        // 阻塞隊列，能容納100個文件
        final BlockingQueue<File> queue = new LinkedBlockingQueue<File>(100);
        // 線程池
        final ExecutorService exec = Executors.newFixedThreadPool(5);
        final File root = new File("D:\\ISO");
        // 完成標志
        final File exitFile = new File("");
        // 原子整型，讀個數
        // AtomicInteger可以在並發情況下達到原子化更新，避免使用了synchronized，而且性能非常高。
        final AtomicInteger rc = new AtomicInteger();
        // 原子整型，寫個數
        final AtomicInteger wc = new AtomicInteger();
        // 讀線程
        Runnable read = new Runnable() {
            public void run() {
                scanFile(root);
                scanFile(exitFile);
            }

            public void scanFile(File file) {
                if (file.isDirectory()) {
                    File[] files = file.listFiles(new FileFilter() {
                        public boolean accept(File pathname) {
                            return pathname.isDirectory() || pathname.getPath().endsWith(".iso");
                        }
                    });
                    for (File one : files)
                        scanFile(one);
                } else {
                    try {
                        // 原子整型的incrementAndGet方法，以原子方式將當前值加 1，返回更新的值
                        int index = rc.incrementAndGet();
                        System.out.println("Read0: " + index + " " + file.getPath());
                        // 添加到阻塞隊列中
                        queue.put(file);
                    } catch (InterruptedException e) {

                    }
                }
            }
        };
        // submit方法提交一個 Runnable 任務用於執行，並返回一個表示該任務的 Future。
        exec.submit(read);

        // 四個寫線程
        for (int index = 0; index < 4; index++) {
            // write thread
            final int num = index;
            Runnable write = new Runnable() {
                String threadName = "Write" + num;

                public void run() {
                    while (true) {
                        try {
                            Thread.sleep(randomTime());
                            // 原子整型的incrementAndGet方法，以原子方式將當前值加 1，返回更新的值
                            int index = wc.incrementAndGet();
                            // 獲取並移除此隊列的頭部，在元素變得可用之前一直等待（如果有必要）。
                            File file = queue.take();
                            // 隊列已經無對象
                            if (file == exitFile) {
                                // 再次添加"標志"，以讓其他線程正常退出
                                queue.put(exitFile);
                                break;
                            }
                            System.out.println(threadName + ": " + index + " " + file.getPath());
                        } catch (InterruptedException e) {
                        }
                    }
                }

            };
            exec.submit(write);
        }
        exec.shutdown();
    }

}

AtomicInteger使用總結

AtomicInteger是在使用非阻塞算法實現並發控制，在一些高並發程序中非常適合，但並不能每一種場景都適合，不同場景要使用使用不同的數值類。