JDK成长记17：Atomic类的原理—CAS+valotile

经过volatile和synchronize关键字的底层原理的洗礼，不知道你是否有一种感觉，要想弄明白它们的原理是一个非常难的过程。为什么费这么大的力气要弄明白这些并发基础知识呢？

其实是为了之后更好的掌握并发组件、并发集合这些内容。JDK中的juc（并发包）的知识大体可以分为如下几块:

并发基础中除了volatile、synchronied、线程状态变化之外，还有很重要的两个知识CAS和AQS。而其他并发组件和集合都是基于这些知识来实现的工具而已。

这一节我们通过Atomic类来学习下它的底层原理，实际它的底层通过CAS+volatile的原理来实现的。我们来具体看看：

• JDK中的CAS如何实现的？又是如何应用在Atomic中的？
• CAS的自旋性能问题怎么优化？
• CAS的ABA问题怎么解决？

在Java代码中，CAS是如何应用在Atomic中的？

在Java代码中，CAS是如何应用在Atomic中的？

之前学习synchronized的时候，就接触过CAS。CAS一般称作Compare And Swap操作。操作流程如下：

上面CAS操作简单描述可以如下：当更新一个值从E->V时，更新的时候需要读取E最新的值N，如果发生了变化，也就是当E!=N，就不会更新成功，重新尝试，否则更新值成功，变为V。

来看一个Demo：

private static AtomicInteger j = new AtomicInteger(0);

public static void main(String[] args) {
  for (int i = 0; i < 10; i++) {
    new Thread(() -> {
      System.out.println(AtomicIntegerDemo.j.incrementAndGet());
    }).start();
  }
}

这段程序有10个线程，它们可能同时更新J的值。但是输出结果是按顺序输出了0到10的数字。这是因为在AtomicInteger底层，每个线程的更新都是CAS操作，它保证了多线程修改同一个值的原子性。

首先你可以先看一下AtomicInteger 整体脉络：

根据之前分析源码的思想，先脉络后细节，你应该可以看出，它核心脉络就是一个Unsafe对象，int的value。如下

public class AtomicInteger extends Number implements java.io.Serializable {
  // 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;

}

核心变量：

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