本篇文章主要介绍Java并发包中的13中原子操作类

当程序更新一个变量时，如果多线程同时更新这个变量，可能得到期望之外的值，比如变量i=1，A线程更新i+1，B线程也更新i+1，经过两个线程操作之后可能i不等于3，而是等于2。因为A和B线程在更新变量i的时候拿到的i都是1，这就是线程不安全的更新操作，通常我们会使用synchronized来解决这个问题，synchronized会保证多线程不会同时更新变量i。

而Java从JDK 1.5开始提供了java.util.concurrent.atomic包（以下简称Atomic包），这个包中的原子操作类提供了一种用法简单、性能高效、线程安全地更新一个变量的方式。

因为变量的类型有很多种，所以在Atomic包里一共提供了13个类，属于4种类型的原子更新方式，分别是原子更新基本类型、原子更新数组、原子更新引用和原子更新属性（字段）。Atomic包里的类基本都是使用Unsafe实现的包装类

java.util.concurrent.atomic包的底层使用CAS+volatile来保证所有的操作都是原子性

原子更新基本类型

AtomicInteger：原子更新整形

AtomicBoolean：原子更新布尔形

AtomicLong：原子更新长整形

上面三个原子操作类的使用方法大多都相同，下面使用AtomicInteger来介绍常用的API

初始化 AtomicInteger atomic = new AtomicInteger(100);

get()：获取当前值

addAndGet(int delta) :以原子方式将给定值添加到当前值，并返回添加后的值

decrementAndGet()：以原子的方式将当前值减一，返回减后的值

incrementAndGet()：以原子的方式将当前值加一，返回加后的值

getAndDecrement()：以原子的方式将当前值减一，返回减前的值

getAndIncrement()：以原子的方式将当前值加一，返回加前的值

例子

结果：

原子更新数组

通过原子的方式更新数组里的某个元素，Atomic包提供了以下3个类。

AtomicIntegerArray：原子更新整型数组里的元素。

AtomicLongArray：原子更新长整型数组里的元素。

AtomicReferenceArray：原子更新引用类型数组里的元素

AtomicIntegerArray类主要是提供原子的方式更新数组里的整型，其常用方法如下。

addAndGet（int i，int delta）：以原子方式将输入值与数组中索引i的元素相加。

decrementAndGet(int i)：以原子的方式将索引为i的值减一，返回减后的值

incrementAndGet(int i)：以原子的方式将索引为i的值加一，返回加后的值

getAndDecrement(int i)：以原子的方式将索引为i的值减一，返回减前的值

getAndIncrement(int i)：以原子的方式将索引为i的值加一，返回加前的值

例子

结果

需要注意的是，数组value通过构造方法传递进去，然后AtomicIntegerArray会将当前数组复制一份，所以当AtomicIntegerArray对内部的数组元素进行修改时，不会影响传入的数组

原子更新引用类型

原子更新基本类型的AtomicInteger，只能更新一个变量，如果要原子更新多个变量，就需要使用这个原子更新引用类型提供的类。Atomic包提供了以下3个类。

AtomicReference：原子更新引用类型。

AtomicReferenceFieldUpdater：原子更新引用类型里的字段。

AtomicMarkableReference：原子更新带有标记位的引用类型。

上面三个类的使用方法都类似，使用AtomicReference的常用方法

set(V newValue)：设置一个值

getAndSet(V newValue)：原子地设置为给定值并返回旧值

compareAndSet(V expect, V update)：如果当前值是期望值，则原子化地将该值设置为给定的更新值

例子

结果

原子更新字段类

如果需原子地更新某个类里的某个字段时，就需要使用原子更新字段类，Atomic包提供了以下3个类进行原子字段更新

AtomicIntegerFieldUpdater：原子更新整型的字段的更新器。

AtomicLongFieldUpdater：原子更新长整型字段的更新器。

AtomicStampedReference：原子更新带有版本号的引用类型

要想原子地更新字段类需要两步。第一步，因为原子更新字段类都是抽象类，每次使用的时候必须使用静态方法newUpdater()创建一个更新器，并且需要设置想要更新的类和属性。第二步，更新类的字段（属性）必须使用public volatile修饰符。

例子

结果