Java原子长整型详解（AtomicLong入门与实战指南）

如何创建和使用 AtomicLong？

创建一个 AtomicLong 非常简单：

// 创建初始值为 0 的 AtomicLongAtomicLong counter = new AtomicLong();// 创建初始值为 100 的 AtomicLongAtomicLong balance = new AtomicLong(100L);

常用方法介绍

以下是 AtomicLong 的几个核心方法：

• get()：获取当前值。
• set(long newValue)：设置新值（非原子性赋值，但写入是可见的）。
• getAndIncrement()：先返回当前值，再自增 1。
• incrementAndGet()：先自增 1，再返回新值。
• compareAndSet(long expect, long update)：如果当前值等于期望值，则更新为新值，并返回 true；否则返回 false。

实战示例：多线程计数器

下面是一个使用 AtomicLong 实现线程安全计数器的例子，对比普通 long 变量在多线程下的问题：

import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;public class AtomicLongExample {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        // 使用 AtomicLong        AtomicLong atomicCounter = new AtomicLong(0);                // 普通 long（非线程安全）        long[] normalCounter = {0};                ExecutorService executor = Executors.newFixedThreadPool(10);                // 启动 1000 个线程对计数器加 1        for (int i = 0; i < 1000; i++) {            executor.submit(() -> {                atomicCounter.incrementAndGet();      // 安全                synchronized (normalCounter) {        // 必须加锁才安全                    normalCounter[0]++;                }            });        }                executor.shutdown();        while (!executor.isTerminated()) {}                System.out.println("AtomicLong 结果: " + atomicCounter.get());        System.out.println("普通 long 结果（加锁后）: " + normalCounter[0]);    }}

运行结果通常为：

AtomicLong 结果: 1000普通 long 结果（加锁后）: 1000

如果不给普通 long 加 synchronized 锁，结果很可能小于 1000，说明存在线程安全问题。

AtomicLong 的适用场景

以下是一些典型的 Java并发编程 场景，适合使用 AtomicLong：

• 全局唯一 ID 生成器
• 统计请求次数、访问量等指标
• 实现无锁队列或计数器
• 高性能日志编号系统

注意事项

虽然 AtomicLong 性能优秀，但也有一些限制：

• 它只保证单个变量的原子性，不能用于复合操作（如“先读再写”多个步骤）。
• 在极高并发下（如大量线程频繁竞争），CAS 可能导致“ABA 问题”或性能下降，此时可考虑使用 LongAdder（Java 8 引入）。

总结

AtomicLong 是实现 线程安全长整型 操作的强大工具。通过本教程，你已经掌握了它的基本用法、核心方法以及实际应用场景。对于希望提升 Java并发编程 能力的开发者来说，熟练使用 AtomicLong 是迈向高性能、高可靠系统的重要一步。

现在，你可以尝试在自己的项目中使用 AtomicLong 来替代传统的加锁方式，体验无锁编程的魅力！