Java原子整数数组详解（AtomicIntegerArray完整入门教程）

为什么需要 AtomicIntegerArray？

普通数组在多线程环境下是非线程安全的。例如，两个线程同时对同一个数组索引执行 arr[i]++ 操作，可能会导致结果丢失。而 AtomicIntegerArray 利用底层 CPU 的 CAS（Compare-And-Swap）指令，确保每次操作都是原子的，从而实现高效且安全的并发编程Java。

创建 AtomicIntegerArray

你可以通过以下几种方式创建 AtomicIntegerArray：

// 方式1：指定数组长度（所有元素初始化为0）AtomicIntegerArray array1 = new AtomicIntegerArray(5);// 方式2：从现有 int[] 数组复制创建int[] source = {1, 2, 3, 4, 5};AtomicIntegerArray array2 = new AtomicIntegerArray(source);  

常用方法示例

下面是一些 AtomicIntegerArray 的核心方法及其用法：

• get(int index)：获取指定索引的值
• set(int index, int newValue)：设置指定索引的值
• getAndSet(int index, int newValue)：先获取旧值，再设置新值
• compareAndSet(int index, int expect, int update)：CAS 操作
• incrementAndGet(int index)：原子自增并返回新值
• getAndIncrement(int index)：原子自增并返回旧值

完整代码示例

import java.util.concurrent.atomic.AtomicIntegerArray;public class AtomicIntegerArrayExample {    public static void main(String[] args) {        // 创建长度为3的原子整数数组，初始值均为0        AtomicIntegerArray arr = new AtomicIntegerArray(3);        // 设置索引0的值为10        arr.set(0, 10);        // 对索引1执行原子自增        int oldValue = arr.getAndIncrement(1);        System.out.println("索引1的旧值: " + oldValue); // 输出: 0        System.out.println("索引1的新值: " + arr.get(1)); // 输出: 1        // 使用 compareAndSet 尝试将索引2从0改为100        boolean success = arr.compareAndSet(2, 0, 100);        System.out.println("CAS操作成功? " + success); // 输出: true        // 打印整个数组        for (int i = 0; i < arr.length(); i++) {            System.out.println("arr[" + i + "] = " + arr.get(i));        }    }}  

多线程场景下的优势

假设我们有多个线程同时对数组的同一位置进行累加操作。使用普通数组会导致数据竞争，而使用 AtomicIntegerArray 可以确保结果正确。这正是 线程安全数组操作 的典型应用场景。

import java.util.concurrent.ExecutorService;import java.util.concurrent.Executors;import java.util.concurrent.atomic.AtomicIntegerArray;public class ThreadSafeCounter {    public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        AtomicIntegerArray counter = new AtomicIntegerArray(1);        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++) {                    counter.incrementAndGet(0);                }            });        }        executor.shutdown();        // 等待所有任务完成（简化处理）        while (!executor.isTerminated()) {            Thread.sleep(10);        }        System.out.println("最终计数器值: " + counter.get(0)); // 应该输出 10000    }}  

总结

AtomicIntegerArray 是 Java 并发编程中处理整型数组原子操作的利器。它避免了传统锁机制的开销，提供了高性能的线程安全数组操作。通过本教程，你已经掌握了如何创建、使用和在多线程环境中应用 AtomicIntegerArray教程 中的核心技巧。

记住：当你需要在多线程环境下对整型数组进行频繁读写时，优先考虑使用 AtomicIntegerArray 而不是普通数组 + synchronized，这不仅能提升性能，还能减少死锁风险。

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