Java原子类通过CAS指令和volatile语义实现无锁线程安全;AtomicInteger支持原子增减、CAS比较设置;存在ABA问题,可用AtomicStampedReference解决;字段更新器适用于POJO中局部原子化;LongAdder等适合高并发累加场景。

Java原子类(Atomic classes)的核心目标是:在不使用synchronized或Lock的前提下,实现线程安全的变量更新。它们靠的是硬件级的CAS(Compare-And-Swap)指令,配合volatile语义,既高效又轻量。
以AtomicInteger为例,它封装了一个int值,所有操作都是原子的:
示例:高并发下安全计数
AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0); // 多个线程同时执行 counter.incrementAndGet(); // 不会丢更新
CAS只比对数值是否相等,但无法感知“中间是否被改过又改回来”。比如:A→B→A,CAS会误认为没变过,可能引发逻辑错误。
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当你不能或不想把字段改成Atomic类型(比如要保持POJO结构、或已有大量非原子字段),可用Updater:
注意:Updater不检查运行时类型安全,若传入错误对象类型,会在运行时报错。
AtomicLong在多线程激烈竞争时,CAS失败重试频繁,性能下降明显。LongAdder采用分段累加(cell数组 + base)策略:
类似地,DoubleAdder用于浮点累加,原理相同。
基本上就这些。原子类不是锁的替代品,而是针对特定模式(单变量读写、计数、标志位)的优化解法。用对了,轻快;用错了,比如拿AtomicBoolean当状态机盲目轮询,反而影响可维护性。
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