Java函數的並發和多執行緒中的原子類別如何使用？

原子類是 Java 中的執行緒安全類，可提供不可中斷的操作，對於保證並發環境中資料的完整性至關重要。 Java 提供了以下原子類別：AtomicIntegerAtomicLongAtomicReferenceAtomicBoolean這些類別提供了取得、設定和比較值等方法，確保操作是原子的，不會被執行緒打斷。原子類在處理共享資料和防止資料損壞時非常有用，例如維護共用計數器的並發存取。

Java 函數中的原子類別：並發和多執行緒中的關鍵指南

原子類別概述

原子類是一種執行緒安全的類，它提供的操作可以原子地執行。這意味著這些操作對於多個執行緒來說是不可中斷的。原子類對於在並發環境中維護一致性的資料至關重要。

Java 中的Atomic 類別

Java 標準函式庫提供了下列原子類別：

• AtomicInteger
• #AtomicLong
• AtomicReference
• AtomicBoolean

這些類別為基本資料型別（如int、long、boolean 和引用）提供了原子運算。它們有以下方法：

• get()：取得目前值
• set()：設定新值
• compareAndSet()：如果目前值等於預期的值，則更新為新值。

用法

以下是使用AtomicInteger 的範例：

// 创建一个 AtomicInteger
AtomicInteger counter = new AtomicInteger();

// 以下操作都是原子的
counter.incrementAndGet(); // 获取并递增
counter.addAndGet(10); // 获取并增加 10
counter.compareAndSet(10, 20); // 如果当前值为 10，则更新为 20

實戰案例

考慮一個共享計數器的範例。多個執行緒同時存取此計數器並遞增它。如果使用非原子類，則可能會出現資料損壞，因為執行緒可能會覆蓋彼此的變更。可以使用AtomicInteger 來解決此問題：

public class SharedCounter {

    // 使用 AtomicInteger 来保证线程安全
    private AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);

    public void increment() {
        count.incrementAndGet();
    }

    public int getCount() {
        return count.get();
    }
}

此時，多個執行緒可以安全地同時呼叫increment() 方法，存取共用計數器不會出現數據損壞。

結論

原子類別是 Java 中處理並發和多執行緒的寶貴工具。它們提供不可中斷的操作，可用於維護一致性的資料。上述範例展示如何使用 Java 中的原子類別編寫線程安全的程式碼。

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