java 原子操作
2022-03-01
1、原子操作
原子操作（atomic operation），是指不可被中断的一个或一系列的操作 。
2、实现方式
处理器使用基于对缓存加锁或总线加锁的方式来实现多处理器之间的原子操作。
Java 中可通过锁和自旋 CAS 的方式来实现原子操作。 CAS 操作：Compare And Set，或是 Compare And Swap，如今几乎所有的 CPU 指令都支持 CAS 的原子操作。
3、特点作用
原子操作，是一个不受其他操作影响的操作任务单元。
原子操作，是在多线程环境下避免数据不一致必要手段。
举个例子：num++ 并非原子操作，当一个线程读取它的值并加 1 时，另一个线程有可能会读到自加1之前的值，这就会引发错误。
为了解决此种问题，须保证自增操作是原子的，在 JDK1.5 版本以前使用同步技术来保证原子性。JDK1.5版本，java.util.concurrent.atomic 包提供了 int 和 long 类型的原子包装类，它们可保证对于int long 类型数据操作的原子性，并且不需使用同步。
4、java.util.concurrent包
包里提供一组原子类，多线程环境下，多个线程同时执行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线程进入，这只是一种逻辑上的理解。
举例如下：
原子类： AtomicBoolean，AtomicInteger，AtomicLong，AtomicReference。
原子数组： AtomicIntegerArray，AtomicLongArray，AtomicReferenceArray。
原子属性更新器：
AtomicLongFieldUpdater，AtomicIntegerFieldUpdater， AtomicReferenceFieldUpdater
解决 ABA 问题的原子类：
AtomicMarkableReference，通过引入一个 boolean 类型值 来反映中间有没有变过。
AtomicStampedReference，通过引入一个 int 类型值来累加来反映中间有没有变过。