Java原子类实现原理分析

主要有两种实现，悲观锁和乐观锁实现方式.

悲观的解决方案（阻塞同步）

 我们知道，num++看似简单的一个操作，实际上是由1.读取 2.加一 3.写入 三步组成的，这是个复合类的操作（所以我们之前提到过的volatile是无法解决num++的原子性问题的），在并发环境下，如果不做任何同步处理，就会有线程安全问题。最直接的处理方式就是加锁。

synchronized(this){
    num++;
 }

使用独占锁机制来解决，是一种悲观的并发策略，每次操作数据的时候都认为别的线程会参与竞争修改，所以直接加锁。同一刻只能有一个线程持有锁，那其他线程就会阻塞。线程的挂起恢复会带来很大的性能开销，尽管jvm对于非竞争性的锁的获取和释放做了很多优化，但是一旦有多个线程竞争锁，频繁的阻塞唤醒，还是会有很大的性能开销的。所以，使用synchronized或其他重量级锁来处理显然不够合理。

方案一：ReentrantLock方式实现，100个并发任务基于10个线程执行，每个任务循环执行10次计数.

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;
import java.util.concurrent.locks.Lock;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantLock;

public class ReentrantLockTest {
    private static int count = 0;
    private static final Lock CAS_LOCK=new ReentrantLock();

    private static final int JOB_NUM=100;

    private static final int THREAD_SIZE=10;

    private static void service() {
        CAS_LOCK.lock();
        try {
            count++;
            System.out.println("thread num execute:"+Thread.currentThread().getName()+":"+count);
        } finally {
            CAS_LOCK.unlock();
        }
    }

    public static void main(String[] args)  {
        ExecutorService executorService = Executors.newFixedThreadPool(THREAD_SIZE);
        CountDownLatch countDownLatch = new CountDownLatch(JOB_NUM);
        for(int i=0;i<JOB_NUM;i++){
            executorService.execute(new Runnable() {
                // 每个线程执行10次计算
                @Override
                public void run() {
                    for(int j=0;j<10;j++){
                        try {
                            service();
                        } finally {
                            countDownLatch.countDown();
                        }
                    }
                }
            });
        }
        try {
            countDownLatch.await();
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        executorService.shutdown();
        try {
            Thread.sleep(1000);
        } catch (InterruptedException e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
        System.out.println("get Count:"+count);
    }
}

 执行结果如下:

方案一：synchionized方式实现，100个并发任务基于10个线程执行，每个任务循环执行10次计数.

import java.util.concurrent.CountDownLatch;
import java.util.concurrent.ExecutorService;
import java.util.concurrent.Executors;

public class ReentrantLockTest {
    private static volatile int count = 0;

    private static final int