Java中的 AtomicInteger compareAndSet() 方法及示例

在多线程编程中，线程安全是至关重要的，特别是在涉及到共享变量的情况下。Java提供了一些原子性的操作类，包括AtomicInteger，AtomicLong等等。这些类提供了原子性的读取和写入，以及其他一些原子性的操作，从而保证多个线程对同一变量的操作是线程安全的。

AtomicInteger compareAndSet()方法

AtomicInteger类提供了一个名为compareAndSet(int expect, int update)的方法，该方法的作用是，当当前值与期望值相等时，将该值更新为新值。该方法会返回一个boolean类型的值，表示操作是否成功。

其方法签名如下：

public final boolean compareAndSet(int expect, int update)

其中，expect表示期望值，update表示新值。

该方法的执行过程如下：

1. 判断当前值是否等于期望值。
2. 如果相等，则将当前值更新为新值。
3. 如果不相等，则当前值不变。

该方法的执行过程是原子性的，因此多个线程同时调用该方法时，能够确保操作的线程安全性。

示例

下面是一个示例，演示如何使用compareAndSet()方法。

import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger;

public class AtomicIntegerExample {
    public static void main(String[] args) {
        AtomicInteger counter = new AtomicInteger(0);

        Thread t1 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                int oldValue = counter.get();
                int newValue = oldValue + 1;
                while (!counter.compareAndSet(oldValue, newValue)) {
                    oldValue = counter.get();
                    newValue = oldValue + 1;
                }
            }
        });

        Thread t2 = new Thread(() -> {
            for (int i = 0; i < 10; i++) {
                int oldValue = counter.get();
                int newValue = oldValue + 1;
                while (!counter.compareAndSet(oldValue, newValue)) {
                    oldValue = counter.get();
                    newValue = oldValue + 1;
                }
            }
        });

        t1.start();
        t2.start();

        try {
            t1.join();
            t2.join();
        } catch (InterruptedException e) {
            Thread.currentThread().interrupt();
        }

        System.out.println("Counter = " + counter);
    }
}

在上面的示例中，我们创建了一个AtomicInteger对象，并使用两个线程同时对其进行操作。每次操作都是使用compareAndSet()方法来实现的。如果操作失败，我们会重复尝试，直到操作成功。

最后，输出的结果应该是“Counter = 20”，因为每个线程对计数器增加了10次。

结论

compareAndSet()方法是一个非常有用的方法，可以确保多个线程对同一变量的操作是线程安全的。在实际编程中，我们应该尽可能多地使用这个方法，以确保我们的程序是线程安全的。