何時以及如何使用 AtomicInteger 進行高效同步？

AtomicInteger 的實際應用

AtomicInteger 是一個原子變量，支援多執行緒並發存取。這樣可以實現高效同步並消除對外部鎖的需求。了解 AtomicInteger 的典型用例可以幫助您有效地利用其功能。

用例

AtomicInteger 通常用於以下情況：

原子計數器： AtomicInteger執行緒需要遞增或遞減共享計數器的並發場景。這確保了準確的遞增或遞減，而不會出現競爭條件或資料損壞。

非阻塞演算法： AtomicInteger 支援比較和交換 (CAS) 指令，使其適合實現非阻塞演算法阻塞演算法。這些演算法避免使用鎖，而是依靠 CAS 以無鎖的方式處理並發更新。

非阻塞演算法範例

以下程式碼片段示範了使用AtomicInteger 實作的非阻塞隨機數產生器：

public class AtomicPseudoRandom extends PseudoRandom {
    private AtomicInteger seed;

    public AtomicPseudoRandom(int seed) {
        this.seed = new AtomicInteger(seed);
    }

    public int nextInt(int n) {
        while (true) {
            int s = seed.get();
            int nextSeed = calculateNext(s);
            if (seed.compareAndSet(s, nextSeed)) {
                int remainder = s % n;
                return (remainder > 0) ? remainder : remainder + n;
            }
        }
    }

    // ...
}

在此範例中，採用AtomicInteger 的compareAndSet 方法對種子值執行CAS 運算。循環不斷，直到執行成功 CAS，確保在原始種子值下返回計算下一個種子的結果，避免競爭條件。

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