一、AtomicInteger简介
AtomicInteger，应该是atomic框架中用得最多的原子类了。顾名思义，AtomicInteger是Integer类型的线程安全原子类，可以在应用程序中以原子的方式更新int值。
1. 创建AtomicInteger对象
先来看下AtomicInteger对象的创建。
AtomicInteger提供了两个构造器，使用默认构造器时，内部int类型的value值为0：
AtomicInteger atomicInt = new AtomicInteger();
AtomicInteger类的内部并不复杂，所有的操作都针对内部的int值——value，并通过Unsafe类来实现线程安全的CAS操作：
2. AtomicInteger的使用
来看下面这个示例程序：
public class Main {
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
AtomicInteger ai = new AtomicInteger();
List<Thread> list = new ArrayList<>();
for (int i = 0; i < 10; i++) {
Thread t = new Thread(new Accumlator(ai), "thread-" + i);
list.add(t);
t.start();
}
for (Thread t : list) {
t.join();
}
System.out.println(ai.get());
}
static class Accumlator implements Runnable {
private AtomicInteger ai;
Accumlator(AtomicInteger ai) {
this.ai = ai;
}
@Override
public void run() {
for (int i = 0, len = 1000; i < len; i++) {
ai.incrementAndGet();
}
}
}
}
上述代码使用了AtomicInteger的 incrementAndGet 方法，以原子的操作对int值进行自增，该段程序执行的最终结果为10000（10个线程，每个线程对AtomicInteger增加1000），如果不使用AtomicInteger，使用原始的int或Integer，最终结果值可能会小于10000（并发时读到了过时的数据或存在值覆盖的问题）。
我们来看下 incrementAndGet 内部：
内部调用了Unsafe类的 getAndAddInt 方法，以原子方式将value值增加1，然后返回增加前的原始值。
注意，上述是JDK1.8的实现，在JDK1.8之前，上述方法采用了自旋+CAS操作的方式：
public final int getAndIncrement() {
for (;;) {
int current = get();
int next = current + 1;
if (compareAndSet(current, next))
return current;
}
}
3. AtomicInteger的特殊方法说明
AtomicInteger中有一个比较特殊的方法—— lazySet ：
lazySet 方法是 set 方法的不可见版本。什么意思呢？
我们知道通过volatile修饰的变量，可以保证在多处理器环境下的“可见性”。也就是说当一个线程修改一个共享变量时，其它线程能立即读到这个修改的值。volatile的实现最终是加了内存屏障：
- 保证写volatile变量会强制把CPU写缓存区的数据刷新到内存
- 读volatile变量时，使缓存失效，强制从内存中读取最新的值
- 由于内存屏障的存在，volatile变量还能阻止重排序
lazySet 内部调用了Unsafe类的 putOrderedInt 方法，通过该方法对共享变量值的改变，不一定能被其他线程立即看到。也就是说以普通变量的操作方式来写变量。
为什么会有这种奇怪方法？什么情况下需要使用lazySet呢？
考虑下面这样一个场景：
private AtomicInteger ai = new AtomicInteger();
lock.lock();
try
{
// ai.set(1);
}
finally
{
lock.unlock();
}
由于锁的存在：
- lock() 方法获取锁时，和volatile变量的读操作一样，会强制使CPU缓存失效，强制从内存读取变量。
- unlock() 方法释放锁时，和volatile变量的写操作一样，会强制刷新CPU写缓冲区，把缓存数据写到主内存
所以，上述ai.set(1)可以用ai.lazySet(1)方法替换：
由锁来保证共享变量的可见性，以设置普通变量的方式来修改共享变量，减少不必要的内存屏障，从而提高程序执行的效率。
二、类/接口说明
类声明
构造器
接口声明
| 方法声明 | 描述 |
|---|---|
| intaccumulateAndGet(intx,IntBinaryOperatoraccumulatorFunction) | 使用IntBinaryOperator对当前值和x进行计算，并更新当前值，返回计算后的新值 |
| intaddAndGet(intdelta) | 以原子方式将给定值与当前值相加，返回相加后的新值 |
| booleancompareAndSet(intexpect,intupdate) | 如果当前值==expect，则以原子方式将该值设置为给定的更新值（update） |
| intdecrementAndGet() | 以原子方式将当前值减1，返回新值 |
| intget() | 获取当前值 |
| intgetAndAccumulate(intx,IntBinaryOperatoraccumulatorFunction) | 使用IntBinaryOperator对当前值和x进行计算，并更新当前值，返回计算前的旧值 |
| intgetAndAdd(intdelta) | 以原子方式将给定值与当前值相加，返回旧值 |
| intgetAndDecrement() | 以原子方式将当前值减1，返回旧值 |
| intgetAndIncrement() | 以原子方式将当前值加1，返回旧值 |
| intgetAndSet(intnewValue) | 以原子方式设置为给定值，并返回旧值 |
| intgetAndUpdate(IntUnaryOperatorupdateFunction) | 使用IntBinaryOperator对当前值进行计算，并更新当前值，返回计算前的旧值 |
| intincrementAndGet() | 以原子方式将当前值加1，返回新值 |
| voidlazySet(intnewValue) | 设置为给定值，但不保证值的改变被其他线程立即看到 |
| voidset(intnewValue) | 设置为给定值 |
| intupdateAndGet(IntUnaryOperatorupdateFunction) | 使用IntBinaryOperator对当前值进行计算，并更新当前值，返回计算后的新值 |
| booleanweakCompareAndSet(intexpect,intupdate) | weakCompareAndSet无法保证除操作目标外的其他变量的执行顺序(编译器和处理器为了优化程序性能而对指令序列进行重新排序)，同时也无法保证这些变量的可见性。 |
三、其它原子类
与 AtomicInteger 类似的原子类还有 AtomicBoolean 和 AtomicLong ，底层都是通过Unsafe类做CAS操作，来原子的更新状态值。可以参考Oracle官方文档：https://docs.oracle.com/javase/8/docs/api/ ，不再赘述。
