史上最全的 Java 并发系列之 Java 中的 13 个原子操作类
前言
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简介
当程序更新一个变量时，如果多线程同时更新这个变量，可能得到期望之外的值。比如变量 i = 1，A 线程更新 i+1，B 线程也更新 i+1，经过两个线程操作之后可能 i 不等于 3，而是等于 2 。因为 A 和 B 线程在更新变量 i 的时候拿到的 i 都是 1，这就是 线程不安全的更新操作，通常我们会使用 synchronized 来解决这个问题，synchronized 会保证多线程不会同时更新变量 i。
而 Java 从 JDK 1.5 开始提供了 java.util.concurrent.atomic 包（以下简称 Atomic 包），这个包中的 原子操作类 提供了一种用法简单、性能高效、线程安全地更新一个变量的方式。
因为变量的类型有很多种，所以在 Atomic 包里一共提供了 12 个 类，属于以下 4 种类型的原子更新方式：
原子更新基本类型。
AtomicBoolean：原子更新布尔类型。
AtomicInteger：原子更新整型。
AtomicLong：原子更新长整型。
原子更新数组。
AtomicIntegerArray：原子更新整型数组里的元素。
AtomicLongArray：原子更新长整型数组里的元素。
AtomicReferenceArray：原子更新引用类型数组里的元素。
原子更新引用。
AtomicReference：原子更新对象引用。
AtomicMarkableReference：原子更新带有标记位的对象引用。
AtomicStampedReference：原子更新带有版本号的对象引用。
原子更新属性（字段）。
AtomicIntegerFieldUpdater：原子更新 volatile 修饰的整型的字段的更新器。
AtomicLongFieldUpdater：原子更新 volatile 修饰的长整型字段的更新器。
AtomicReferenceFieldUpdater：原子更新 volatile 修饰的引用类型里的字段的更新器。
Atomic 包里的类基本都是使用 Unsafe 实现的包装类。
原子更新基本类型
AtomicBoolean：原子更新布尔类型。
AtomicInteger：原子更新整型。
AtomicLong：原子更新长整型。
以上 3 个类提供的方法几乎一模一样，所以本节仅以 AtomicInteger 为例进行讲解。AtomicInteger 的常用方法如下：
int addAndGet(int delta)：以原子方式将输入的数值与实例中的值（AtomicInteger 里的 value）相加，并返回结果。
boolean compareAndSet(int expect，int update)：如果输入的数值等于预期值，则以原子方式将该值设置为输入的值。
int getAndIncrement()：以原子方式将当前值加 1，注意，这里返回的是自增前的值。
void lazySet(int newValue)：最终会设置成 newValue，使用 lazySet 设置值后，可导致其他线程在之后的一小段时间内还是可以读到旧的值。
int getAndSet(int newValue)：以原子方式设置为 newValue 的值，并返回旧值。
示例代码：
AtomicInteger 的 getAndIncrement()方法：
for 循环体的先取得 AtomicInteger 里存储的数值
对 AtomicInteger 的当前数值进行 +1 操作，
关键是调用 compareAndSet 方法来进行原子更新操作，该方法先检查 当前数值是否等于 current ？
等于意味着 AtomicInteger 的值没有被其他线程修改过，则将 AtomicInteger 的当前数值更新成 next 的值。
如果不等 compareAndSet 方法会返回 false，程序会进入 for 循环重新进行 compareAndSet 操作。
Atomic 包提供了 3 种基本类型的原子更新，但是 Java 的基本类型里还有 char、float 和 double 等。那么问题来了，如何原子的更新其他的基本类型呢？Atomic 包里的类基本都是使用 Unsafe 实现的，让我们一起看一下 Unsafe 的源码：
通过以上代码，我们发现 Unsafe 只提供了 3 种 CAS 方法：compareAndSwapObject、compareAndSwapInt 和 compareAndSwapLong，再看 AtomicBoolean 源码，发现它是先把 Boolean 转换成 整型，再使用 compareAndSwapInt 进行 CAS，所以原子更新 char、float 和 double 变量也可以用类似的思路来实现
原子更新数组
AtomicIntegerArray 类主要是提供原子的方式更新数组里的整型。
常用方法如下：
int addAndGet(int i，int delta)：以原子方式将输入值与数组中索引 i 的元素相加。
boolean compareAndSet(int i，int expect，int update)：如果当前值等于预期值，则以原子方式将数组位置 i 的元素设置成 update 值。
需要注意的是，数组 value 通过构造方法传递进去，然后 AtomicIntegerArray 会将当前数组复制一份，所以当 AtomicIntegerArray 对内部的数组元素进行 修改 时，不会影响传入的数组。
原子更新引用
AtomicReference：原子更新对象引用。
AtomicMarkableReference：原子更新带有标记位的对象引用。
AtomicStampedReference：原子更新带有版本号的对象引用。该类将整数值与引用关联起来，可用于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。
以上几个类提供的方法几乎一样，所以仅以 AtomicReference 为例进行介绍。
例子
原子更新属性（字段）
AtomicIntegerFieldUpdater：原子更新 volatile 修饰的整型的字段的更新器。
AtomicLongFieldUpdater：原子更新 volatile 修饰的长整型字段的更新器。
AtomicReferenceFieldUpdater：原子更新 volatile 修饰的引用类型里的字段的更新器。
要想原子地更新字段类需要两步：
因为原子更新字段类都是抽象类，每次使用的时候必须使用静态方法 newUpdater()创建一个更新器，并且需要设置想要更新的类和属性。
更新类的字段（属性）必须使用 public volatile 修饰符。
以上 3 个类提供的方法几乎一样，所以仅以 AstomicIntegerFieldUpdater 为例进行讲解。
本章小结
本章介绍了 JDK 中并发包里的 13 个原子操作类以及原子操作类的实现原理，读者需要熟 悉这些类和使用场景，在适当的场合下使用它。
结尾
因为很多东西，全是从书上拷贝的，很枯燥，但同时看书，又是最详细的学习方法之一了，大家跟着书看博客，或许会好点吧.
因为博主也是一个开发萌新 我也是一边学一边写 我有个目标就是一周 二到三篇 希望能坚持个一年吧 希望各位大佬多提意见，让我多学习，一起进步。
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好了各位，以上就是这篇文章的全部内容了，能看到这里的人呀，都是真粉。
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还未添加个人签名 2020.03.01 加入
小六六，目前负责营收超百亿的支付中台
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