CAS操作和AtomicInterger

CAS : Compare and swap ，是原子操作的一种。 CAS操作包含三个值，分别是 V(内存位置)，A(预期原值)，(B)新值,在进行CAS 操作是，首选知道到变量所在的内存位置，对这个变量进行判断，如果这个值和预期值相等，那么就将新值B替换掉原值A，放入内存V中。

对于CAS操作来说，它保证了，并发概念的中 原子性，可见性，有序性中的原子性。对于Java来讲，JVM的内存模型可以保证有序性。java中的关键字volatile关键字可以保证可见性。所以对于 volatile修饰的AtomicXXX变量的操作基本上都可以认为是线程安全的。通过阅读AtomicInteger的源码可以看出其维护的原始变量value是通过volatile修饰的所以，对于AtomicXX变量的操作是线程安全的！

    private volatile int value;

另外，对于原子操作，并不能简单的简单的认为一条语句即为一个原子操作，对于这点熟悉汇编的可能会了解的多一些。比如对于下面的几个操作

1. i++       // 1. 从内存中读出 i值 2. 对其进行 +1操作 3. 将值赋值到i所在的内存中
2. i = j      // 1.从内存中取出j值，3.将 j 的值赋值到 i所在的内存
3. i += 10 // 同 1
4. i = 10 // 这个操作是原子性的，只有一步，将 常亮赋值到 i所在的内存中

使用Atomic变量比加锁效率更高！，这是因为对Atomic 变量进行操作时没有阻塞线程，而使用同步代码块时会阻塞线程，并且会造成程序的复杂性增高！

public class AtomicTester {
    //private AtomicInteger value;
    private Integer value;
    private long start;
    public void test() {
        //value = new AtomicInteger(1);
        start = System.currentTimeMillis();
        value = 0;
        for (int count = 0;count < 4 ;count++){
            new Thread(() -> {
                synchronized (value) {
                    while (true) {
                        value++;
                        isGetThere();
                        try {
                            Thread.sleep(100);
                        } catch (InterruptedException e) {
                            e.printStackTrace();
                        }
                    }
                }
            }).start();
        }
    }

    public void isGetThere() {
        //    if (value.get() == 1000){
        if (value.equals(1000)){
            System.out.println("use time " + (System.currentTimeMillis() - start));
            System.exit(0);
        }
    }
}

利用以上代码进行测试(拿掉注释进行比较)，通过比较发现，利用syn代码 块时耗时 35 秒左右，利用 原子变量耗时 20秒左右。当线程数量增加，性能差距更大

ABA问题：因为CAS需要在操作值的时候检查下值有没有发生变化，如果没有发生变化则更新，但是如果一个值原来是A，变成了B，又变成了A，那么使用CAS进行检查时会发现它的值没有发生变化，但是实际上却变化了。ABA问题的解决思路就是使用版本号。在变量前面追加上版本号，每次变量更新的时候把版本号加一，那么A－B－A 就会变成1A-2B－3A。 从Java1.5开始JDK的 atomic包里提供了一个类AtomicStampedReference 来解决ABA问题。这个类的 compareAndSet方法作用是首先检查当前引用是否等于预期引用，并且当前标志是否等于预期标志，如果全部相等，则以原子方式将该引用和该标志的值设置为给定的更新值。

对于非原始变量，可以使用AtomicReference进行操作，虽然可执行的操有限。基本也只限于CAS。但是如果对于多线程访问的变量的操作不是很复杂，可以考虑这种方式