Atomic原子类

• Atomic 是指一个操作是不可中断的。即使是在多个线程一起执行的时候，一个操作一旦开始，就不会被其他线程干扰。所以，所谓原子类说简单点就是具有原子/原子操作特征的类。

JUC 包中的原子类是哪4类?

• 基本类型：使用原子的方式更新基本类型
  • AtomicInteger：整形原子类
  • AtomicLong：长整型原子类
  • AtomicBoolean：布尔型原子类
• 数组类型：使用原子的方式更新数组里的某个元素
  • AtomicIntegerArray：整形数组原子类
  • AtomicLongArray：长整形数组原子类
  • AtomicReferenceArray：引用类型数组原子类
• 引用类型
  • AtomicReference：引用类型原子类
  • AtomicStampedReference：原子更新引用类型里的字段原子类
  • AtomicMarkableReference ：原子更新带有标记位的引用类型
• 对象的属性修改类型
  • AtomicIntegerFieldUpdater：原子更新整形字段的更新器
  • AtomicLongFieldUpdater：原子更新长整形字段的更新器
  • AtomicStampedReference：原子更新带有版本号的引用类型。该类将整数值与引用关联起来，可用于解决原子的更新数据和数据的版本号，可以解决使用 CAS 进行原子更新时可能出现的 ABA 问题。

使用

private AtomicInteger count = new AtomicInteger(); 
//使用AtomicInteger之后，不需要对该方法加锁，也可以实现线程安全。 
public void increment() { 
    count.incrementAndGet(); 
}

AtomicInteger 类的原理

private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
private static final long valueOffset;

static {
    try {
        valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
            (AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
    } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}

private volatile int value;

• AtomicInteger 类主要利用 CAS ( compare and swap ) + volatile 和 native 方法来保证原子操作，从而避免 synchronized 的高开销，执行效率大为提升。

• CAS 的原理是拿期望的值和原本的一个值作比较，如果相同则更新成新的值。UnSafe 类的 objectFieldOffset() 方法是一个本地方法，这个方法是用来拿到“原来的值”的内存地址，返回值是 valueOffset 。另外 value 是一个 volatile 变量，在内存中可见，因此 JVM 可以保证任何时刻任何线程总能拿到该变量的最新值。