iJavaのAtomic変数についての解説をMarkdown形式でまとめました。

このままファイル（例：java_atomic.md）として保存し、VS Codeのプレビュー機能や pandoc などを使ってPDFに変換してご活用ください。

Java Atomic変数解説資料¶

1. Atomic変数とは？¶

Javaの java.util.concurrent.atomic パッケージに含まれるクラス群です。マルチスレッド環境において、**ロック（synchronized）を使わずに、変数への操作を「不可分（Atomic）」に行う**ために使用されます。

通常の int 型に対する count++ は、内部で「読み込み」「加算」「書き込み」の3つのステップに分かれています。複数のスレッドが同時にこれを行うと、計算結果が上書きされて消えてしまう**データ競合（Race Condition）**が発生します。

Atomicクラスは、CPUレベルの命令である CAS を利用してスレッドセーフを実現しています。

この仕組みにより、スレッドを停止（ブロック）させることなく安全な更新が可能です。

get() : 現在の値を返す。
set(int newValue) : 値を更新する。
incrementAndGet() : 1増やした後の値を返す (++i)。
getAndIncrement() : 増やす前の値を返す (i++)。
compareAndSet(int expect, int update) : 値が expect なら update に更新し、成否を boolean で返す。

以下の知識を確認するための問題です。

マルチスレッド環境において、以下のコードを10個のスレッドで同時に1000回ずつ実行しました。実行後の count の値が必ずしも 10000 にならない理由を説明してください。

Java

int count = 0;
void increment() {
    count++;
}

AtomicInteger を使って、「現在の値が 10 の場合のみ、値を 20 に更新する」 という処理を実装したい場合、どのメソッドを使用するのが適切ですか？また、そのメソッドの戻り値は何を表しますか？

以下のプログラムを実行した際、コンソールに出力される値は何ですか？

Java

AtomicInteger atomic = new AtomicInteger(5);
int result = atomic.addAndGet(10);
System.out.println(result);
System.out.println(atomic.get());

count++ 操作が 原子（Atomic）的ではないから です。「値の読み込み」「加算」「書き込み」の間に他のスレッドが割り込んで古い値を読み込んでしまうため、更新の衝突（ロストアップデート）が発生します。

このMarkdownをPDF化するお手伝いや、さらに詳細なコード例が必要であれば教えてくださいね。ビルドしたEmacsでこのMarkdownを編集するのも良い練習になるかもしれません！