前言
假设对共享变量只做赋值操作，那么可以将这些共享变量声明为volatile(volatile不能保证原子性）。但是很多情况下时必须要对共享变量进行操作的，java.util.concurrent.atomic包提供了13种原子类，这些类使用了很高效的机器级指令（而不是使用锁）来保证共享变量操作的原子性。原子类可以保证操作的原子性、有序性和可见性这三个并发必须了解的特性不了解可以看看https://www.jianshu.com/p/d917615b5b67，原理上实际是使用volatile确保可见性和有序性，使用Unsafe提供的CAS(CompareAndSet)方法确保原子性。
ps:CAS参考https://www.jianshu.com/p/a6305203e5cf
做个对比来看看保证原子性的重要性：
下面是不采用原子类，使用1000个线程来对一个整数a进行操作，每个线程对a做1000次a++(这个操作不是原子性的），逾期结果为：a =1000*1000
public static void main(String[] args) {
long start_time = System.currentTimeMillis();
for (int i =0 ;i<1000;i++){
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int j=0 ;j<1000;j++){
a++;
}
}
}).start();
}
while (Thread.activeCount()>2){
//有除主线程外加上Thread.activeCount还有一个守护线程，所以是2
}
System.out.println("使用时间="+(System.currentTimeMillis()-start_time));
System.out.println("a="+a);
}
使用时间=513
a=999117
分析：可以看到由于在进行a++操作时不能保证原子性，所有有一些线程读取到的是其他线程还未更新的旧值，所以最终结果不正确。下面来看看原子类
private static AtomicInteger b = new AtomicInteger();
public static void main(String[] args) {
long start_time = System.currentTimeMillis();
for (int i = 0; i < 1000; i++) {
new Thread(new Runnable() {
@Override
public void run() {
for (int j = 0; j < 1000; j++) {
b.incrementAndGet();
}
}
}).start();
}
while (Thread.activeCount() > 2) {
//有除主线程外加上Thread.activeCount还有一个守护线程，所以是2
}
System.out.println("使用时间=" + (System.currentTimeMillis() - start_time));
System.out.println("a=" + b.get());
}
使用时间=886
a=1000000
结果分析：结果非常完美，但是我们发现，由于使用cas保证了原子性，耗时是比前者长的。
13种原子类基本介绍
一、原子更新基本类型
使用原子的方式更新基本类型，Atomic包提供了以下3个类。
（1）AtomicBoolean: 原子更新布尔类型。
（2）AtomicInteger: 原子更新整型。
（3）AtomicLong: 原子更新长整型。
以上3个类提供的方法几乎一模一样，以AtomicInteger为例进行详解，AtomicIngeter的常用方法如下：
（1）int addAndGet(int delta): 以原子的方式将输入的数值与实例中的值相加，并返回结果。
（2）boolean compareAndSet(int expect, int update): 如果输入的值等于预期值，则以原子方式将该值设置为输入的值。
（3）int getAndIncrement(): 以原子的方式将当前值加1，注意，这里返回的是自增前的值。
（4）void lazySet(int newValue): 最终会设置成newValue,使用lazySet设置值后，可能导致其他线程在之后的一小段时间内还是可以读到旧的值。
（5）int getAndSet(int newValue): 以原子的方式设置为newValue,并返回旧值。
二、原子更新数组
通过原子的方式更新数组里的某个元素，Atomic包提供了以下的4个类：
（1）AtomicIntegerArray: 原子更新整型数组里的元素。
（2）AtomicLongArray: 原子更新长整型数组里的元素。
（3）AtomicReferenceArray: 原子更新引用类型数组里的元素。
这三个类的最常用的方法是如下两个方法：
（1）get(int index)：获取索引为index的元素值。
（2）compareAndSet(int i,E expect,E update): 如果当前值等于预期值，则以原子方式将数组位置i的元素设置为update值。
三、原子更新引用类型
Atomic包提供了以下三个类：
（1）AtomicReference: 原子更新引用类型。
（2）AtomicReferenceFieldUpdater: 原子更新引用类型的字段。
（3）AtomicMarkableReferce: 原子更新带有标记位的引用类型。
这三个类提供的方法都差不多，首先构造一个引用对象，然后把引用对象set进Atomic类，然后调用compareAndSet等一些方法去进行原子操作，原理都是基于Unsafe实现，但AtomicReferenceFieldUpdater略有不同，更新的字段必须用volatile修饰。
四、原子更新字段类
Atomic包提供了四个类进行原子字段更新：
（1）AtomicIntegerFieldUpdater: 原子更新整型的字段的更新器。
（2）AtomicLongFieldUpdater: 原子更新长整型字段的更新器。
（3）AtomicStampedFieldUpdater: 原子更新带有版本号的引用类型。
（4）AtomicReferenceFieldUpdater: 上面已经说过此处不在赘述。
这四个类的使用方式都差不多，示例代码如上一小节的AtomicReferenceFieldUpdater一样，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，更新类的字段必须使用public volatile修饰。
注意：
如果有大量线程要访问相同的原子值，性能会大幅度下降，因为乐观更新需要太多次重试。Java SE8提供了LongAdder和LongAccumulator来解决这个问题。LongAdder包括多个变量（加数），其总和为当前值。可以有多个线程更新不同的加数，线程个数增加会自动提供新的加数。通常情况下，只有当所有工作都完成之后，才需要总和的值，对于这种情况，这种方法会更高校，性能会有显著提升。
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