参考：
[1] http://www.toyiye.com/post/13169.html
[2] http://www.toyiye.com/post/13015.html
[3] http://www.toyiye.com/post/12945.html
[4] http://www.toyiye.com/post/12841.html
[5] http://www.toyiye.com/post/12748.html
为什么需要Atomic原子操作类？
在并发环境中，代码要是操作接洽的数据，就会产生资源竞争，导致结果远小于预期值
举例在A线程B线程中同期得到到变量数据为1，同期奉行变量+1操作，结果可能亦然1，存在脏读幻读问题，因为在兼并个程度中，资源是分享的，因此需要进行原子操作
volatile要津字
作用： 不容CPU缓存，径直从主内存得到数据，更新数据时讲述到其他线程，保证线程脱手时候数据的可见性，小心领导重排
在并发环境中，要是多个线程进行资源竞争，依旧无法措置脏读幻读问题，有序问题
CAS旨趣
CAS （compareAndSwap），汉文叫相比交换，是一种无锁原子算法，映射到操作系统便是一条CPU的原子领导，其作用是让CPU先进行相比两个值是否绝顶，然后原子地更新某个位置的值，其罢了形态是基于硬件平台的汇编领导，在intel的CPU中，使用的是cmpxchg领导，便是说CAS是靠硬件罢了的，从而在硬件层面升迁后果。
奉行经过是这么：它包含 3 个参数 CAS（V，E，N），V暗示要更新变量的值，E暗示预期值，N暗示新值。仅当 V值等于E值时，才会将V的值设为N，要是V值和E值不同，则讲明还是有其他线程完成更新，则现时列程则什么齐不作念，终末CAS 复返现时V的着实值。
当多个线程同期使用CAS 操作一个变量时，最多唯有一个会胜出，并得手更新，其余均会失败。失败的线程不会挂起，仅是被见告失败，况兼允许再次尝试（自旋），天然也允许罢了的线程毁灭操作。基于这么的旨趣，CAS 操作即使莫得锁，也不错幸免其他线程对现时列程的纷扰。
AtomicObject罢了
Unsafe是CAS的中枢类，Java无法径直拜访底层操作系统，而是通过腹地（native）活动来拜访。不外尽管如斯，JVM如故开了一个后门：Unsafe，它提供了硬件级别的原子操作。
package org.example;
import sun.misc.Unsafe;
import java.lang.reflect.Field;
import java.util.function.UnaryOperator;
public class AtomicObject<V> implements java.io.Serializable {
private static final long serialVersionUID = 4654671469794556979L;
private static final Unsafe unsafe;
private static final long valueOffset;
static {
try {
//得到属性
Field field = Unsafe.class.getDeclaredField("theUnsafe");
field.setAccessible(true);
unsafe = (Unsafe) field.get(null);
valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
(AtomicObject.class.getDeclaredField("value"));
} catch (Exception ex) {
throw new Error(ex);
}
}
private volatile V value;
public AtomicObject(V v){
this.value = v;
}
public final V get() {
return value;
}
/**
* 相比现时对象的援用值是否等于预期值，要是绝顶，则将对象的援用值配置为新值，并复返true，
* 不然不作念任何操作，并复返 false
* 将对象进行偏移量，和预期值进行相比
* @param expect 预期值
* @param update 更新值
* @return boolean
*/
public final boolean compareAndSet(V expect, V update) {
return unsafe.compareAndSwapObject(this, valueOffset, expect, update);
}
/**
* 要是现时值不是预期值，则自旋，直到现时值是预期值，并复返现时值
* @param updateFunction 更新的活动
* @return v 现时值
*/
public final V getAndUpdate(UnaryOperator<V> updateFunction) {
V prev, next;
do {
prev = get();
next = updateFunction.apply(prev);
} while (!compareAndSet(prev, next));
return prev;
}
public final V getAndUpdate(V next) {
V prev;
do {
prev = get();
} while (!compareAndSet(prev, next));
return prev;
}
public long getValueOffset(){
return valueOffset;
}
}
其中，expect参数是预期的对象援用值，update参数是要更新的新对象援用值。
compareAndSwapObject活动的罢了使用了CPU的原子操作领导，不错保证在多线程环境下的线程安全性。它每每用于罢了一些需要线程安全的对象援用更新操作，举例单例模式的罢了、缓存的更新等。
需要隆重的是，compareAndSwapObject活动只可保证对象援用的线程安全性，要是对象自己不是线程安全的，则需要使用其他的同步机制来保证对象的线程安全性
代码体现：
领先检查现时对象是否握有预期值，要是握有则，更新x为新值
节略的说，CAS 需要你迥殊给出一个期许值，也便是你觉得这个变量咫尺应该是什么形态的。要是变量不是你思象的那样，讲明它还是被别东谈主修悔改了。你就需要从头读取，再次尝试修改就好了。
// Unsafe.h
virtual jboolean compareAndSwapObject(::java::lang::Object *, jlong, ::java::lang::Object *, ::java::lang::Object *);
// natUnsafe.cc
static inline bool
compareAndSwap (volatile jobject *addr, jobject old, jobject new_val)
{
jboolean result = false;
spinlock lock;
// 要是字段的地址与期许的地址绝顶则将字段的地址更新
if ((result = (*addr == old)))
*addr = new_val;
return result;
}
// natUnsafe.cc
jboolean sun::misc::Unsafe::compareAndSwapObject (jobject obj, jlong offset,
jobject expect, jobject update)
{
// 得到字段地址并休养为字符串
jobject *addr = (jobject*)((char *) obj + offset);
// 调用 compareAndSwap 活动进行相比
return compareAndSwap (addr, expect, update);
CAS症结
CAS诚然高效地措置了原子操作，然而如故存在一些劣势的，主要表咫尺三个方面：
1.自旋时刻太长
2.只可保证一个分享变量原子操作
3.ABA问题，不行保证线程的法例问题
线程prevfinalUnsafereturn发布于：江西省声明：该文不雅点仅代表作家本东谈主，搜狐号系信息发布平台，搜狐仅提供信息存储空间工作。