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java中Atomic变量的实现原理是怎么样的( 七 )




private volatile int value; /** * Creates a new AtomicInteger with the given initial value. * * @param initialValue the initial value */ public AtomicInteger(int initialValue) { value = https://www.zhihu.com/api/v4/questions/39130725/initialValue; } /** * Creates a new AtomicInteger with initial value {@code 0}. */ public AtomicInteger() { } value是一个volatile变量，在内存中可见，任何线程都不允许对其进行拷贝，因此JVM可以保证任何时刻任何线程总能拿到该变量的最新值。此处value的值，可以在AtomicInteger类初始化的时候传入，也可以留空，留空则自动赋值为0。


我们再回到CAS，看看getAndIncrement()方法是怎么利用CAS实现的。
/** * Atomically increments by one the current value. * * @return the previous value */ public final int getAndIncrement() { return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1); } 继续：
public final int getAndAddInt(Object o, long offset, int delta) { int v; do { v = getIntVolatile(o, offset);//------------0--------------- } while (!compareAndSwapInt(o, offset, v, v + delta));//-------------1------------- return v; }
/** * Atomically update Java variable to \u0026lt;tt\u0026gt;x\u0026lt;/tt\u0026gt; if it is currently * holding \u0026lt;tt\u0026gt;expected\u0026lt;/tt\u0026gt;. * @return \u0026lt;tt\u0026gt;true\u0026lt;/tt\u0026gt; if successful */ public final native boolean compareAndSwapInt(Object o, long offset,//---------------2-------------- int expected, int x); 我稍微解释一下，其实compareAndSwapInt的注释解释的很明确，原子的将变量的值更新为x，如果成功了返回true，我们知道，如果我们创建AtomicInteger实例时不传入参数，则原始变量的值即为0，所以上面//----------0-----------处得到的v的值即为0,1处的代码为：

while(!compareAndSwapInt(o, offset, 0, 1))我们知道offset指向的地址对应的值就是原始变量的初值0，所以与期望的值0相同，所以将初值赋值为1，返回true，取反后为false，循环结束，返回v即更新之前的值0. 这就是类似于i++操作的原子操作的实现，当然最终CAS的实现都是native的，用C语言实现的，我们这里看不到源码，有时间我会反编译一下这段代码看看。
CAS线程安全说了半天，我们要回归到最原始的问题了：这样怎么实现线程安全呢？请大家自己先考虑一下这个问题，其实我们在语言层面是没有做任何同步的操作的，大家也可以看到源码没有任何锁加在上面，可它为什么是线程安全的呢？这就是Atomic包下这些类的奥秘：语言层面不做处理，我们将其交给硬件—CPU和内存，利用CPU的多处理能力，实现硬件层面的阻塞，再加上volatile变量的特性即可实现基于原子操作的线程安全。所以说，CAS并不是无阻塞，只是阻塞并非在语言、线程方面，而是在硬件层面，所以无疑这样的操作会更快更高效！

总结
虽然基于CAS的线程安全机制很好很高效，但要说的是，并非所有线程安全都可以用这样的方法来实现，这只适合一些粒度比较小，型如计数器这样的需求用起来才有效，否则也不会有锁的存在了。
有问题请随时联系我，我会及时回复，欢迎一起探讨！
【java中Atomic变量的实现原理是怎么样的】















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