Java的atomic包整理

CAS

与锁相比，volatile变量是一种更轻量级的同步机制，不会发生上下文的切换，但是volatile不能用于构建原子的复合操作，因此当一个变量依赖旧值时，就不能使用volatile变量。

CAS是一种无锁算法，是一项乐观锁技术，当多个线程尝试使用CAS同时更新同一个变量时，只有其中一个线程能更新变量的值，而其它线程都失败，失败的线程并不会被挂起，而是被告知这次竞争中失败，并可以再次尝试。其原理就是指当两者进行比较时，如果相等，则证明共享数据没有被修改，替换成新值，然后继续往下运行；如果不相等，说明共享数据已经被修改，放弃已经所做的操作，然后重新执行刚才的操作。容易看出 CAS 操作是基于共享数据不会被修改的假设，采用了类似于数据库的 commit-retry 的模式。当同步冲突出现的机会很少时，这种假设能带来较大的性能提升。

CAS是CPU指令级的操作。CAS并不是无阻塞，只是阻塞并非在语言、线程方面，而是在硬件层面.

在轻度到中度争用的情况下，非阻塞算法的性能会超越阻塞算法，因为CAS多数时间下 都在第一次尝试时成功，而发生争用时的开销也不涉及线程挂起和上下文切换，只多了几个循环迭代，没有争用的CAS要比没有争用的锁便宜的多，而争用的CAS比争用的锁获取涉及更短的延迟。在高度争用的情况下（即有多个线程不断争用一个内存位置的时候），基于锁的算法开始提供比非阻塞算法更好的吞吐率，因为当线程阻塞时，它就会停止争用，耐心地等候轮到自己，从而避免了进一步争用。但是，这么高的争用程度并不常见，因为多数时候，线程会把线程本地的计算与争用共享数据的操作分开，从而给其他线程使用共享数据的机会。

Atomic

包里用到了volatile，但只用于读写，核心用的是CAS算法来保证原子性。一个专门为线程安全设计的Java包，包含多个原子操作类。这个包里面提供了一组原子变量类。其基本的特性就是在多线程环境下，当有多个线程同时执行这些类的实例包含的方法时，具有排他性，即当某个线程进入方法，执行其中的指令时，不会被其他线程打断，而别的线程就像自旋锁一样，一直等到该方法执行完成，才由JVM从等待队列中选择一个另一个线程进入，这只是一种逻辑上的理解。实际上是借助硬件的相关指令来实现的，不会阻塞线程(或者说只是在硬件级别上阻塞了)。可以对基本数据、数组中的基本数据、对类中的基本数据进行操作。原子变量类相当于一种泛化的volatile变量，能够支持原子的和有条件的读-改-写操作。