jdk原子并发类

不带时间戳的原子并发类：

原理：

• 查询线程安全：使用volatile修饰value，保证value的可见性，不同的线程总是可以获取到最新value值。
• 更新线程安全：使用cas的方式对value进行操作，保证更新操作是线程安全的。
  • 这里的CAS：由jdk的Unsafe类实现，利用CPU自身的特性保证原子性，即CPU的指令集封装compare and swap两个操作为一个指令来保证原子性。

优点：

• 对其进行简单的运算是线程安全的。(简单的运算：出现ABA情况时，不影响value的计算)。
• CAS 可以看做是一种乐观锁，故比较适合读多写少的场景。

缺点：

• CAS操作存在ABA的问题，复杂运算的场景下不能绝对保证线程安全。
• CAS操作比较消耗CPU，故在写多的场景下会占用较多的cpu。

AtomicInteger

public class AtomicInteger extends Number implements java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 6214790243416807050L;

    // setup to use Unsafe.compareAndSwapInt for updates
    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;
}

方法：

• 查询：get方法。
• 更新：set、getAndIncrement、incrementAndGet、getAndAdd等方法。

AtomicReference

public class AtomicReference<V> implements java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = -1848883965231344442L;

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

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

    private volatile V value;
}

带时间戳的原子引用类型：

AtomicStampedReference

原理：时间戳作为版本号来解决CAS的ABA问题。

优点：可以避免CAS的ABA问题。

源码：

public class AtomicStampedReference<V> {

    private static class Pair<T> {
        final T reference;
        final int stamp;
        private Pair(T reference, int stamp) {
            this.reference = reference;
            this.stamp = stamp;
        }
        static <T> Pair<T> of(T reference, int stamp) {
            return new Pair<T>(reference, stamp);
        }
    }

    private volatile Pair<V> pair;

    /**
     * Creates a new {@code AtomicStampedReference} with the given
     * initial values.
     *
     * @param initialRef the initial reference
     * @param initialStamp the initial stamp
     */
    public AtomicStampedReference(V initialRef, int initialStamp) {
        pair = Pair.of(initialRef, initialStamp);
    }
}