AtomicLong基于CAS实现无锁原子操作，相比synchronized在高并发下性能更优，适用于请求计数等场景，但极端竞争时可选用LongAdder提升性能。
在高并发场景下，多个线程对共享变量进行递增、递减等操作时，传统的 synchronized 或 volatile 往往无法兼顾性能与线程安全。Java 提供了 AtomicLong 类，位于 java.util.concurrent.atomic 包中，基于 CAS（Compare-And-Swap）机制实现无锁的原子操作，非常适合高效并发计数。
为什么选择 AtomicLong 而不是 long + synchronized？
使用普通 long 变量配合 synchronized 虽然能保证线程安全，但在高并发下会因线程阻塞和上下文切换带来较大性能开销。AtomicLong 利用底层 CPU 的 CAS 指令，避免加锁，在大多数情况下提供更高的吞吐量。
例如，在日志统计、请求计数、限流器等场景中，AtomicLong 是更优选择。
AtomicLong 常见操作方法及使用示例
AtomicLong 提供了一系列原子性方法，常用如下：
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- get()：获取当前值
- set(long value)：设置新值
- incrementAndGet()：自增并返回新值（相当于 ++i）
- decrementAndGet()：自减并返回新值
- addAndGet(long delta)：增加指定值并返回结果
- compareAndSet(expectedValue, newValue)：CAS 操作，仅当当前值等于期望值时更新
示例：模拟高并发下的请求计数器
import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;
public class RequestCounter {
private static final AtomicLong counter = new AtomicLong(0);
public static void increment() {
counter.incrementAndGet();
}
public static long getCount() {
return counter.get();
}
// 模拟多线程调用
public static void main(String[] args) throws InterruptedException {
Runnable task = () -> {
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
increment();
}
};
Thread t1 = new Thread(task);
Thread t2 = new Thread(task);
t1.start(); t2.start();
t1.join(); t2.join();
System.out.println("最终计数值: " + getCount()); // 输出 2000
}
}
AtomicLong 在实际项目中的应用建议
虽然 AtomicLong 高效，但在某些极端场景下也需注意其局限性：
- 高并发下的 CAS 失败重试开销：当多个线程频繁竞争同一个 AtomicLong 时，CAS 可能多次失败，导致自旋次数增加，影响性能。
- 考虑使用 LongAdder 替代：在 JDK 8+ 中，LongAdder 是更适合高并发计数的类。它通过分段累加减少竞争，最终调用 sum() 获取总和，在写多读少的场景下性能显著优于 AtomicLong。
- 避免过度使用：如果计数操作不频繁，AtomicLong 和 synchronized 差别不大，应优先选择代码清晰、易于维护的方式。
例如，将上面的例子改为使用 LongAdder：
import java.util.concurrent.atomic.LongAdder;
public class EfficientCounter {
private static final LongAdder adder = new LongAdder();
public static void increment() {
adder.increment();
}
public static long getCount() {
return adder.sum();
}
}
基本上就这些。AtomicLong 是实现线程安全计数的简洁高效工具，理解其原理和适用场景，有助于写出更健壮的并发程序。在高并发写入场景中，可优先评估 LongAdder 是否更适合。
