Java中的Atomic包提供了哪些原子操作类？

Java中的java.util.concurrent.atomic包提供了一系列的原子操作类，这些类可以在多线程环境中安全地操作单个变量而无需使用锁。这些类通过硬件级别的原子操作（如CAS，Compare-And-Swap）来确保线程安全，性能通常比锁机制更高。

常见的原子操作类

1. AtomicBoolean

   • 表示一个boolean值，可以原子地读写。
   • 常用方法：
     • get(): 获取当前值。
     • set(boolean newValue): 设置新的值。
     • compareAndSet(boolean expect, boolean update): 如果当前值等于期望值expect，则将其设置为update。

2. AtomicInteger

   • 表示一个int值，可以原子地进行加减、设置和比较操作。
   • 常用方法：
     • get(): 获取当前值。
     • set(int newValue): 设置新的值。
     • getAndIncrement(): 获取当前值并递增。
     • incrementAndGet(): 递增并获取新值。
     • compareAndSet(int expect, int update): 如果当前值等于期望值expect，则将其设置为update。

3. AtomicLong

   • 和AtomicInteger类似，但表示一个long值。
   • 常用方法：
     • get(): 获取当前值。
     • set(long newValue): 设置新的值。
     • getAndIncrement(): 获取当前值并递增。
     • incrementAndGet(): 递增并获取新值。
     • compareAndSet(long expect, long update): 如果当前值等于期望值expect，则将其设置为update。

4. AtomicReference<T>

   • 表示一个对象引用，可以原子地读写。
   • 常用方法：
     • get(): 获取当前引用。
     • set(T newValue): 设置新的引用。
     • compareAndSet(T expect, T update): 如果当前引用等于期望引用expect，则将其设置为update。

5. AtomicStampedReference<V>

   • 类似于AtomicReference，但还带有一个整数“标记”，可以用于解决ABA问题（即在一次比较中，值从A变成B再变回A，导致CAS操作误认为值未改变）。
   • 常用方法：
     • getReference(): 获取当前引用。
     • getStamp(): 获取当前标记。
     • set(V newReference, int newStamp): 设置新的引用和标记。
     • compareAndSet(V expectReference, V newReference, int expectStamp, int newStamp): 如果当前引用和标记都等于期望值，则将其设置为新的引用和标记。

6. AtomicIntegerArray

   • 表示一个int数组，可以对数组中的每个元素进行原子操作。
   • 常用方法：
     • get(int i): 获取索引i处的元素值。
     • set(int i, int newValue): 设置索引i处的元素值。
     • getAndIncrement(int i): 获取索引i处的元素值并递增。
     • compareAndSet(int i, int expect, int update): 如果索引i处的元素值等于期望值expect，则将其设置为update。

7. AtomicLongArray

   • 和AtomicIntegerArray类似，但表示一个long数组。
   • 常用方法：
     • get(int i): 获取索引i处的元素值。
     • set(int i, long newValue): 设置索引i处的元素值。
     • getAndIncrement(int i): 获取索引i处的元素值并递增。
     • compareAndSet(int i, long expect, long update): 如果索引i处的元素值等于期望值expect，则将其设置为update。

8. AtomicReferenceArray<E>

   • 表示一个对象引用数组，可以对数组中的每个元素进行原子操作。
   • 常用方法：
     • get(int i): 获取索引i处的引用。
     • set(int i, E newValue): 设置索引i处的引用。
     • compareAndSet(int i, E expect, E update): 如果索引i处的引用等于期望引用expect，则将其设置为update。

应用场景

• 计数器：如网站访问量统计，可以使用AtomicInteger或AtomicLong。
• 标志位：如线程的启动和停止标志，可以使用AtomicBoolean。
• 对象引用：如更新某个共享对象的引用，可以使用AtomicReference。
• 解决ABA问题：如需要精确控制对象的版本，可以使用AtomicStampedReference。
• 数组元素的原子操作：如需要对数组中的元素进行原子操作，可以使用AtomicIntegerArray、AtomicLongArray或AtomicReferenceArray。