AtomicIntegerArray、AtomicLongArray怎么使用

# AtomicIntegerArray、AtomicLongArray怎么使用

## 概述

在多线程编程中，保证数据操作的原子性至关重要。Java提供了`java.util.concurrent.atomic`包下的原子类，其中`AtomicIntegerArray`和`AtomicLongArray`是专门用于原子化操作整型数组和长整型数组的工具类。它们通过CAS（Compare-And-Swap）机制实现线程安全，避免了显式锁的使用。

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## 核心特性

1. **线程安全**：所有操作具备原子性
2. **无锁算法**：基于CAS实现高效并发
3. **内存可见性**：保证修改对其他线程立即可见
4. **数组操作**：提供对数组元素的原子访问和更新

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## AtomicIntegerArray使用详解

### 初始化

```java
// 方式1：指定长度（初始值为0）
AtomicIntegerArray array1 = new AtomicIntegerArray(10);

// 方式2：通过现有数组初始化
int[] initValues = {1, 2, 3};
AtomicIntegerArray array2 = new AtomicIntegerArray(initValues);

常用方法

示例代码：

AtomicIntegerArray counterArray = new AtomicIntegerArray(5);

// 原子递增
counterArray.getAndIncrement(0);

// CAS更新
boolean success = counterArray.compareAndSet(1, 0, 100);

// 批量设置
for (int i = 0; i < counterArray.length(); i++) {
    counterArray.set(i, i * 10);
}

AtomicLongArray使用详解

AtomicLongArray的API与AtomicIntegerArray基本一致，只是操作的是long类型数据。

特殊方法

// JDK8新增：原子更新并返回新值
long newValue = longArray.updateAndGet(2, x -> x * 10);

// JDK8新增：累积计算
long accumulated = longArray.accumulateAndGet(
    3, 5, (x, y) -> x + y
);

使用场景示例：

// 多线程统计
AtomicLongArray stats = new AtomicLongArray(3);

// 线程1
stats.addAndGet(0, requestCount);

// 线程2
stats.addAndGet(1, successCount);

// 线程3
stats.addAndGet(2, System.currentTimeMillis());

性能考虑

1. 空间开销：比普通数组多出对象头等额外开销
2. 稀疏更新优势：适合数组中只有少量元素会被并发修改的场景
3. 缓存行：注意伪共享问题（可通过@Contended注解缓解）

最佳实践

1. 优先使用updateAndGet等新方法（更简洁）
2. 对于频繁更新的索引，考虑单独使用AtomicLong/AtomicInteger
3. 批量初始化时先用普通数组再转换
4. 配合LongAdder等高性能计数器使用

与Collections.synchronizedList对比

总结

AtomicIntegerArray和AtomicLongArray是处理并发数组操作的高效工具，特别适合以下场景： - 需要原子性地更新数组中的个别元素 - 读多写少的计数器场景 - 需要避免粗粒度锁的开销

正确使用这些原子类可以显著提升并发程序的性能和可靠性。 “`