Java并发利器：AtomicLongArray详解（线程安全的长整型数组原子操作指南）

为什么需要 AtomicLongArray？

假设你有一个 long 数组，在多个线程中同时对其进行读写操作。如果不加同步控制，可能会出现数据不一致的问题。例如：

// 非线程安全的示例long[] unsafeArray = new long[5];// 多个线程同时执行以下操作：unsafeArray[0]++; // 可能导致结果错误！

而使用 AtomicLongArray，你可以安全地执行类似操作，无需 synchronized 关键字：

AtomicLongArray safeArray = new AtomicLongArray(5);// 多个线程可以安全地执行：safeArray.incrementAndGet(0); // 线程安全！

常用方法介绍

以下是 AtomicLongArray 的几个核心方法：

• get(int i)：获取索引 i 处的值。
• set(int i, long newValue)：设置索引 i 处的值。
• compareAndSet(int i, long expect, long update)：如果当前值等于期望值，则更新为新值（CAS 操作）。
• incrementAndGet(int i)：将索引 i 处的值加 1 并返回新值。
• addAndGet(int i, long delta)：将索引 i 处的值加上 delta 并返回新值。

完整代码示例

下面是一个使用 AtomicLongArray 的完整示例，模拟 10 个线程对数组第 0 个元素进行累加操作：

import java.util.concurrent.atomic.AtomicLongArray;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.TimeUnit;public class AtomicLongArrayExample {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        // 创建长度为 3 的 AtomicLongArray，默认值为 0        AtomicLongArray array = new AtomicLongArray(3);                ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);                // 启动 10 个线程，每个线程对索引 0 执行 1000 次自增        for (int i = 0; i < 10; i++) {            executor.submit(() -> {                for (int j = 0; j < 1000; j++) {                    array.incrementAndGet(0);                }            });        }                executor.shutdown();        executor.awaitTermination(10, TimeUnit.SECONDS);                System.out.println("最终结果: " + array.get(0)); // 应输出 10000    }}

运行上述代码，你会发现结果始终是 10000，这证明了 AtomicLongArray 的线程安全性和原子操作的可靠性。

性能优势

相比使用 synchronized 或 ReentrantLock，AtomicLongArray 基于底层 CPU 的 CAS（Compare-And-Swap）指令实现，避免了线程阻塞，因此在高并发场景下性能更优。

总结

通过本教程，你已经掌握了 Java 中 AtomicLongArray 的基本用法。它是实现线程安全数组的理想选择，特别适用于计数器、统计指标等需要高并发更新的场景。记住，合理使用 java.util.concurrent.atomic 包中的工具类，可以让你的并发程序更高效、更安全！

关键词回顾：

• AtomicLongArray
• Java并发编程
• 原子操作
• 线程安全数组