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Java线程安全计数器实现方案

news 2025/6/15 13:31:25

Java怎么实现一个线程安全的计数器?以下是实现线程安全计数器的几种常见方法，根据场景选择最优方案：

方法1：使用 `AtomicLong`（推荐轻量级场景）

import java.util.concurrent.atomic.AtomicLong;public class AtomicCounter {private final AtomicLong count = new AtomicLong(0);public void increment() {count.incrementAndGet(); // 原子性+1}public long get() {return count.get();}
}

特点：

基于CAS（Compare-And-Swap）实现，无锁竞争，高性能
适合低/中并发场景（如QPS <10万）

方法2：`synchronized` 关键字

public class SynchronizedCounter {private long count = 0;public synchronized void increment() {count++; // 同步块保证原子性}public synchronized long get() {return count;}
}

特点：

简单直接，但锁粒度粗，高并发时性能下降
适合代码维护性优先的场景

方法3：`LongAdder`（推荐高并发场景）

import java.util.concurrent.atomic.LongAdder;public class LongAdderCounter {private final LongAdder count = new LongAdder();public void increment() {count.increment(); // 分段CAS降低竞争}public long get() {return count.sum();}
}

特点：

JDK8+ 引入，分段累加避免CAS自旋，吞吐量极高
适合超高并发计数（如秒杀系统计数器）

方法4：`ReentrantLock`（需灵活控制时）

import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;public class LockCounter {private long count = 0;private final ReentrantLock lock = new ReentrantLock();public void increment() {lock.lock();try {count++;} finally {lock.unlock(); // 必须finally释放锁}}
}

特点：

比 synchronized 更灵活（可尝试锁、可中断等）
适合需要复杂锁控制的场景

性能对比（参考基准测试）

实现方式	10线程/100万次操作耗时	适用场景
`AtomicLong`	~120ms	通用场景
`LongAdder`	~50ms	超高并发写入
`synchronized`	~600ms	低并发或遗留系统
`ReentrantLock`	~300ms	需要锁高级功能时