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java.util.concurrent.atomic 包，提供了很多原子操作类，这些类基本上都是使用 Unsafe 实现的包装类。

注意是包装类，类属性有： value ， value 的地址偏移量等。

# 原子更新基本类型

atomic 包提供 boolean ， int ， long 的原子更新操作。以 AtomicInteger 为例讲解，常用方法为：

  • addAndGet(int delta) ：原子相加
  • compareAndSet(int except, int update) ： cas 操作
  • getAndIncrement() ：原子自增
  • lazySet(int newValue) ：最终会设置为新值，但是其他线程可能在之后一小段时间还是会看到旧值

需要注意的是， value 必须被 volatile 修饰，保证变量被修改时对所有线程可见。

private volatile int value;

在 Unsafe 类中，只提供了 Object ， int ， long 的 cas 操作，所以想要实现 boolean ， float 等其他类型的原子包装类，就要想着将其转为 int 再来实现。比如布尔可以映射为 0 和 1。

# 原子更新数组

原子更新数组里的某个元素， atomic 提供了三个类：

  • AtomicIntegerArray ：原子更新整型数组里的某个元素
  • AtomicLongArray ：原子更新长整型数组里的某个元素
  • AtomicReferenceArray ：原子更新引用类型数组里的元素
static int[] value = {1,2};
    static AtomicIntegerArray ai = new AtomicIntegerAtomic(value);

数组通过构造方法传进去时会复制一份，所以包装类对元素的修改不会影响本来的数组。

public AtomicIntegerArray(int[] array) {
        // Visibility guaranteed by final field guarantees
        this.array = array.clone();
    }

# 原子更新引用类型

有时需要原子更新的是一个类里面多个属性，此时就需要使用原子更新引用：

  • AtomicReference ：原子更新引用
  • AtomicReferenceFieldUpdater ：原子更新引用类型里面的字段
  • AtomicMarkableReference ：原子更新带有标记位的引用类型。
atomic.compareAndSet(oldUser,newUser);

其实使用的就是 Unsafe 类的原子更新 object 的方法：

public final boolean compareAndSet(V expect, V update) {
        return unsafe.compareAndSwapObject(this, valueOffset, expect, update);
    }

# 原子更新字段类

原子更新字段类都是抽象类，需要使用静态方法 newUpdater() 创建一个更新其，并设置想要更新的类和属性。同时，这个属性必须被 volatile 修饰。

atomic 包提供了三个类：

  • AtomicIntegerFieldUpdater ：原子更新整型字段的更新器
  • AtomicLongFieldUpdater ：原子更新长整型字段的更新器
  • AtomicStampedFieldUpdater ：原子更新带有版本号的引用类型。该类将整数值和引用关联起来，原子更新数据以及数据的版本号，解决 ABA 问题。
public class Test {
    private static AtomicIntegerFieldUpdater<User> updater = 
        AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(User.class, "age");
    
    public static void main(String[] args) {
        User user = new User("cyan", 11);
        a.getAndIncrement(conan)
        System.out.println(a.get(conan));
    }
}

# 参考

《Java 并发编程的艺术》第 7 章