如何在 Java 中使用 AtomicInteger 实现无锁的线程安全计数-java教程-PHP中文网

atomicinteger的incrementandget比synchronized快，因其基于cas指令，无阻塞、无上下文切换；但高争用时可能因重试过多反不如锁，且仅适用于简单原子操作。

如何在 java 中使用 atomicinteger 实现无锁的线程安全计数

AtomicInteger 的 incrementAndGet 为什么比 synchronized 快

因为 incrementAndGet 底层调用的是 CPU 的 CAS（Compare-And-Swap）指令，不阻塞线程、不进锁队列，避免了上下文切换和锁竞争开销。而 synchronized 在高并发下容易触发偏向锁→轻量级锁→重量级锁升级，一旦膨胀成系统互斥锁，性能会断崖式下降。

但要注意：CAS 不是万能的。在极端高争用场景（比如上千线程反复抢同一个 AtomicInteger），失败重试次数激增，反而可能比锁更耗 CPU。

适用场景：计数器、序列号生成、统计指标（如请求量、错误数）这类“读多写少”或“写操作简单”的场景
不适用场景：需要原子性地执行多个变量联动更新（例如“余额减 100 同时记录流水号”），这时得用 Lock 或事务机制
incrementAndGet() 返回新值，getAndIncrement() 返回旧值——别用反，尤其在条件判断里

compareAndSet 是唯一能做条件更新的原子操作

如果要实现“仅当当前值为 X 时才加 1”，必须用 compareAndSet，而不是先 get() 再 set() ——后者中间有竞态窗口，不是原子的。

典型错误写法：

int cur = counter.get();
if (cur == 5) {
    counter.set(6); // ❌ 可能被其他线程改过 cur 了
}

正确写法：

js2java

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int expected = 5;
boolean updated = counter.compareAndSet(expected, expected + 1);
// updated 为 true 表示成功；false 表示期间值已被改，需重试或放弃

compareAndSet 是乐观策略：假设冲突少，失败再试；适合低到中等争用
若业务逻辑复杂、重试代价高，不如直接上 ReentrantLock，别硬套 CAS
注意参数顺序：compareAndSet(expectedValue, newValue)，别把两个值写反

AtomicInteger 不能替代 long 类型的原子运算

AtomicInteger 只包装 int（32 位），最大值是 Integer.MAX_VALUE（2147483647）。一旦计数超过这个值，incrementAndGet() 会从 Integer.MAX_VALUE 溢出变成 Integer.MIN_VALUE（-2147483648），不是抛异常，而是静默翻转。

如果你的计数器可能超 21 亿（比如日志行数、消息处理量），必须换用：