（5）并发编程高级篇-AtomicLong、LongAdder、LongAccumlator-优快云博客

Java的JUC包下提供了很多的原子性操作类，都是通过非阻塞的CAS操作来实现的，相比于用锁的方式来实现原子性操作上性能有较大的提升，本篇主要着重讲解简单的AtomicLong类以及JDK1.8新增的LongAdder、LongAccumulator类，至于其他的类都大同小异，明白其原理去理解其他的并不难。

AtomicLong类

原子性操作类的底层都是用Unsafe类进行实现的，我们看下面的AtomicLong类代码：

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

    private volatile long value;

AtomicLong静态代码块的初始化，通过Unsafe工具类获取自身的value 内存偏移量，我们发现value 用了volatile关键字，是因为要保证该变量在内存的可见性。
我们再来看AtomicLong类的几个自增和自减的操作方法：

   /**
     * 自增当前的值
     *
     * @return 先前的值
     */
    public final long getAndIncrement() {
        return unsafe.getAndAddLong(this, valueOffset, 1L);
    }

    /**
     * 自减当前的值
     *
     * @return 先前的值
     */
    public final long getAndDecrement() {
        return unsafe.getAndAddLong(this, valueOffset, -1L);
    }
     /**
     * 自增当前的值
     *
     * @return 自增后的值
     */
    public final long incrementAndGet() {
        return unsafe.getAndAddLong(this, valueOffset, 1L) + 1L;
    }

    /**
     * 自减当前的值
     * @return 自增后的值
     */
    public final long decrementAndGet() {
        return unsafe.getAndAddLong(this, valueOffset, -1L) - 1L;
    }

如上代码自增、自减操作都是通过unsafe的getAndLong方法实现的，此方法是原子性操作，由底层硬件CAS指令完成的。其中第一个参数：当前AtomicLong的实例，第二个参数：value值的内存偏移地址，第三个参数：自增的值。

本源码为JDK1.8，此源码和JDK1.7有所不同，但底层实现逻辑是一样，jdk1.8 将jdk1.7中重试更新value值的源码实现放到了getAndLong内部方法中。

虽然AtomicLong采用了非阻塞的CAS算法来实现原子性的操作比通过锁机制来实现的性能有所提高，但是在高性能并发的情况下，它还是会存在性能问题的，即高并发的情况下会有多个线程同时竞争更新一个原子变量，更新失败的线程会自旋进行重试。jdk1.8 提供了一个性能更高的LongAdder 类，下面我们继续看它。

LongAdder

LongAdder 内部维护了一组cell ，每个cell 维护了一个初始值为0的long型值。多线程并发的时候，所有线程并不是单独操作一个cell，而是各线程分配到各cell中去。另外，当多个线程同时争夺同一个cell失败后，并不会就当前的cell进行自旋的CAS操作，而是分配到其他的cell进行CAS尝试，这增加了CAS成功的可能性。当获取值的时候，会累加所有cell变量中的value值。