AtomicInteger在实际项目中的应用

AtomicInteger，一个提供原子操作的Integer的类。在Java语言中，++i和i++操作并不是线程安全的，在使用的时候，不可避免的会用到synchronized关键字。而AtomicInteger则通过一种线程安全的加减操作接口。

来看AtomicInteger提供的接口。

//获取当前的值

public final int get()

//取当前的值，并设置新的值

public final int getAndSet(int newValue)

//获取当前的值，并自增

public final int getAndIncrement()

//获取当前的值，并自减

public final int getAndDecrement()

//获取当前的值，并加上预期的值

public final int getAndAdd(int delta)

... ...

我们在上一节提到的CAS主要是这两个方法

public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {

return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);

}

public final boolean weakCompareAndSet(int expect, int update) {

return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);

}

这两个方法是名称不同，但是做的事是一样的，可能在后续的java版本里面会显示出区别来。

详细查看会发现，这两个接口都是调用一个unsafe的类来操作，这个是通过JNI实现的本地方法，细节就不考虑了。

下面是一个对比测试，我们写一个synchronized的方法和一个AtomicInteger的方法来进行测试，直观的感受下性能上的差异



package zl.study.concurrency;
import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;
public class AtomicIntegerCompareTest {
private int value;

public AtomicIntegerCompareTest(int value){
this.value = value;
}

public synchronized int increase(){
return value++;
}

public static void main(String args[]){
long start = System.currentTimeMillis();

AtomicIntegerCompareTest test = new AtomicIntegerCompareTest(0);
for( int i=0;i< 1000000;i++){
test.increase();
}
long end = System.currentTimeMillis();
System.out.println("time elapse:"+(end -start));

long start1 = System.currentTimeMillis();

AtomicInteger atomic = new AtomicInteger(0);

for( int i=0;i< 1000000;i++){
atomic.incrementAndGet();
}
long end1 = System.currentTimeMillis();
System.out.println("time elapse:"+(end1 -start1) );

}
}

结果

time elapse:31

time elapse:16

由此不难看出，通过JNI本地的CAS性能远超synchronized关键字

下面再贴一个简单的例子：

Java代码



CashierContext类部分代码:

private Map<String, AtomicInteger> counter = new HashMap<String, AtomicInteger>();

private void initCounter() {

counter.put("cvm", new AtomicInteger(0));

}

//被调用一次自动+1

public MobileCashierViewModel getCvm() {

if (cvm != null) {

counter.get("cvm").incrementAndGet();

}

return cvm;

}

使用场景：

因为通过WS服务获取MobileCashierViewModel 这个对象比较频繁，会很影响系统资源，可以将cvm存入缓存中，想要查看缓存cvm有多大价值，那么可以设置一个计数，来统记cvm被调用的次数

然后将CashierContext放入ThreadLocal中，然后再写一个过滤器，在过滤器里面可以得到获取这个服务从缓存中取的次数，这个就可以很容易看出来缓存价值。

那么为什么不使用记数器自加呢，例如count++这样的，因为这种计数是线程不安全的，高并发访问时统计会有误，而AtomicInteger为什么能够达到多而不乱，处理高并发应付自如呢，我们才看看AtomicInteger的源代码：

Java代码



private volatile int value;

大家可以看到有这个变量，value就是你设置的自加起始值。注意看它的访问控制符，是volatile，这个就是保证AtomicInteger线程安全的根源，熟悉并发的同学一定知道在java中处理并发主要有两种方式：

1，synchronized关键字，这个大家应当都各种面试和笔试中经常遇到。

2，volatile修饰符的使用，相信这个修饰符大家平时在项目中使用的也不是很多。

这里重点说一下volatile:

Volatile修饰的成员变量在每次被线程访问时，都强迫从共享内存重新读取该成员的值，而且，当成员变量值发生变化时，强迫将变化的值重新写入共享内存，这样两个不同的线程在访问同一个共享变量的值时，始终看到的是同一个值。

java语言规范指出：为了获取最佳的运行速度，允许线程保留共享变量的副本，当这个线程进入或者离开同步代码块时，才与共享成员变量进行比对，如果有变化再更新共享成员变量。这样当多个线程同时访问一个共享变量时，可能会存在值不同步的现象。

而volatile这个值的作用就是告诉VM：对于这个成员变量不能保存它的副本，要直接与共享成员变量交互。

建议：当多个线程同时访问一个共享变量时，可以使用volatile，而当访问的变量已在synchronized代码块中时，不必使用。

缺点：使用volatile将使得VM优化失去作用，导致效率较低，所以要在必要的时候使用。