原子类 atomic原理

原子类 atomic原理
Atomic类是Java5中实现线程安全的最常用的几个类之一，常见的有AtomicInteger、AtomicLong以及AtomicReference等类。

它们的实现都基于CAS（Compare and Swap）技术，保证每次操作不需要锁。

Atomic类提供了很多有用的方法，如获取/更新、递增/递减，可以很好地替代传统带锁类。

一、面向原子类的Compare And Swap（CAS）
1.什么是CAS：CAS是一种乐观锁机制，全称为Compare And Swap，它包含3个操作数：内存位置V，旧的预期值A，要修改的新值B。

当且仅当 V 的值等于A时，CAS 才会将V的值改为B，否则它什么都不会做；如果V的值不等于A，那么他会假装这次修改成功并返回V的值，所以它保证了每次操作都是有效的。

2.CAS的应用场景：由于CAS机制的原理，它被用来保证线程安全。

Atomic类可以实现原子性操作，并且不需要锁机制，因此更加优化了代码的执行效率。

三、Atomic类的实现
1.AtomicInteger：这是一个原子性的Integer类，可以实现原子性的累加、累减操作。

2.AtomicLong：它是一个原子性的Long类，可以实现原子性的累加、
累减操作。

3.AtomicReference：它是一个原子性的引用类，可以实现原子性的赋值操作，并可以设置初始值。

四、Atomic类的应用
1.原子性计数器：AtomicInteger可以用来实现原子性的累加、累减操作，可以用来统计信息，如日志次数统计。

2.原子性循环：AtomicInteger可以用来实现循环的原子性处理，这比使用锁或者同步块更加高效。

3.原子性引用：AtomicReference可以用来实现引用的原子性更新，并
且可以设置初始值。

五、Atomic类的优缺点
优点：
1.操作简单：Atomic类可以实现简单的原子性操作，不需要复杂的同
步块或者锁机制；
2.性能高效：Atomic类可以大大提高代码的执行性能；
3.使用范围广：Atomic类可应用于很多场景，比如原子性计数器，原
子性循环以及原子性引用等。

缺点：
1.应用范围有限：Atomic类只能应用于数值或者引用对象，对于其他容器类型，还是需要通过锁机制来实现原子性的更新；
2.数据复杂度高：要使用Atomic类，就必须把数据存储在多个Atomic 类中，增加了数据的复杂度，并且也降低了数据的可读性。

总结：Atomic类是Java5中实现线程安全的最常用的几个类之一。

常用的有AtomicInteger、AtomicLong以及AtomicReference等类，它们的实现是基于CAS（Compare and Swap）技术，可以实现简单且高效的原子性操作，可以用来替代传统带锁类，但它们的使用范围有一定的局限性，并且数据也很复杂，因此要选择恰当的地方才能真正发挥优势。