Зачем нужны методы incrementAndGet и decrementAndGet в AtomicInteger

Что проверяют

Понимаете ли вы, почему обычный count++ небезопасен в многопоточном коде и как атомики решают это без блокировок. Следом спрашивают, чем incrementAndGet отличается от getAndIncrement и когда атомика уже не хватает.

Как отвечать

• проблема: count++ это три шага: прочитать, прибавить, записать. Два потока читают одно значение, и один инкремент теряется. volatile даёт видимость, но не атомарность;
• решение: AtomicInteger из java.util.concurrent.atomic выполняет чтение, изменение и запись одной неделимой операцией на уровне процессора (сравнение с обменом, CAS, или атомарное сложение). Потоки не блокируются, а при конфликте повторяют попытку;
• возвращаемое значение: incrementAndGet и decrementAndGet возвращают новое значение, как ++i. getAndIncrement возвращает старое, как i++. Это важно, когда результат служит идентификатором или его сравнивают с нулём;
• видимость: у операций атомиков семантика volatile, запись в одном потоке видна другим.

Примеры из Android: счётчик активных загрузок, по которому прячут индикатор, когда decrementAndGet() вернул ноль; уникальные ID уведомлений; счётчик ссылок на общий ресурс; ожидание фоновой работы в Espresso через CountingIdlingResource.

Составные обновления делают через updateAndGet или accumulateAndGet (с API 24) либо циклом с compareAndSet. При сильной конкуренции за счётчик лучше подходит LongAdder. В корутинах атомик тоже работает, но для состояния удобнее MutableStateFlow.update {}, а для критической секции Mutex.

Где спотыкаются

Считают, что volatile int с ++ уже потокобезопасен. Он только гарантирует, что поток увидит свежее значение.

Склеивают две атомарные операции в проверку: if (c.get() < max) c.incrementAndGet(). Между вызовами вклинивается другой поток, и лимит превышается. Нужен compareAndSet в цикле или updateAndGet.

Говорят, что атомик всегда быстрее synchronized. При высокой конкуренции CAS крутится в повторах, а если несколько полей нужно менять согласованно, атомик на одно поле не поможет, нужна блокировка.