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为什么需要AtomicInteger原子操作类？

对于全局变量的数值类型操作 num++，若没有加synchronized关键字则是线程不安全的，num++解析为num=num+1，明显，这个操作不具备原子性，多线程时必然会出现问题。测试下：

public class AtomicIntegerTest1 {    public static int count = 0;     public static void main(String[] args) {        for (int i = 0; i < 10000; i++) {            new Thread() {                public void run() {                    count++;                }            }.start();        }        System.out.println("count: " + count);    } }

输出的结果为count: 9992，这个值不定，每次测试都可能不一样，很显然，100个线程跑++操作，结果并没有像预期的那样count: 10000。

要是换成volatile修饰count变量呢？

volatile修饰的变量能够在线程间保持可见性，能被多个线程同时读但是又能保证只被单线程写，并且不会读取到过期值（由java内存模型中的happen-before原则决定的）volatile修饰字段的写入操作总是优先于读操作，即使多个线程同时修改volatile变量字段，总能保证获取到最新的值。试试

public class AtomicIntegerTest3 {    static volatile int count = 0;     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        for (int i = 0; i < 100; i++) {            new Thread() {                public void run() {                    for (int j = 0; j < 100; j++) {                        count++;                    }                }            }.start();        }        Thread.sleep(1000);        System.out.println("volatile count: " + count);    }}

结果似乎又失望了，试了大约10次后出现volatile count: 9984，果然还是出现问题了，volatile仅仅保证变量在线程间保持可见性，却依然不能保证非原子性的操作。

用了AtomicInteger类后会变成什么样子呢？

把上面的代码改造成AtomicInteger原子类型，看看效果

public class AtomicIntegerTest2 {     public static AtomicInteger count = new AtomicInteger(0);     public static void main(String[] args) throws InterruptedException {        for (int i = 0; i < 100; i++) {            new Thread() {                public void run() {                    for (int j = 0; j < 100; j++) {                        count.getAndIncrement();                    }                }            }.start();        }        Thread.sleep(1000);        System.out.println("AtomicInteger count: " + count);    }}

结果每次都输出"AtomicInteger count: 10000"，没毛病。concurrent（我这里是jdk1.7）包下提供了12种原子操作类型，如下：

原子更新基本类型 atomic包下提供了AtomicBoolean/AtomicLong/AtomicInteger三个原子更新基本类型，以AtomicInteger为例，其他两种基本类似。以下是AtomicInteger囊括的大致方法

public final int getAndSet(int newValue)       //给AtomicInteger设置newValue并返回加oldValuepublic final boolean compareAndSet(int expect, int update)    //如果输入的值和期望值相等就set并返回true/falsepublic final int getAndIncrement()     //对AtomicInteger原子的加1并返回当前自增前的valuepublic final int getAndDecrement()   //对AtomicInteger原子的减1并返回自减之前的的valuepublic final int getAndAdd(int delta)   //对AtomicInteger原子的加上delta值并返加之前的valuepublic final int incrementAndGet()   //对AtomicInteger原子的加1并返回加1后的值public final int decrementAndGet()    //对AtomicInteger原子的减1并返回减1后的值public final int addAndGet(int delta)   //给AtomicInteger原子的加上指定的delta值并返回加后的值

以getAndIncrement为例看下源码

public final int getAndIncrement() {    for (;;) {        //先取出AtomicInteger的当前值        int current = get();        //对当前值加1操作        int next = current + 1;        //这里很关键，通过compareAndSet方法比较当前值有没有被其它线程修改过，若修改过返回false则再次进入compareAndSet方法判断        if (compareAndSet(current, next))            return current;    }}

compareAndSet方法里面是调用了Unsafe类的compareAndSwapInt方法

public final native boolean compareAndSwapObject(Object var1, long var2, Object var4, Object var5); public final native boolean compareAndSwapInt(Object var1, long var2, int var4, int var5); public final native boolean compareAndSwapLong(Object var1, long var2, long var4, long var6);

Unsafe是Java HotSpot提供的操作内存和线程的"后门"，官方或者对于生产环境并不建议使用Unsafe类，因为它的API不稳定、不安全，错误使用将给你的HotSpot jvm带来致命性的灾难。同时对于其他基本类型，比如char、float、double等并没有对应的上述判断是否被修改方法，故可以将其转为compareAndSwapInt来简介判断，因为在AtomicBoolean的源码中就是这么做的。

相应的，concurrent包下除了提供的原子更新基本类型，还有原子更新数据、原子更新引用类型、原子更新字段类，最常用的也就是原子更新基本类型了。

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AtomicInteger的原理实现

   在Java语言中，++i和i++操作并不是线程安全的，在使用的时候，不可避免的会用到synchronized关键字。而AtomicInteger则通过一种线程安全的加减操作接口。咳哟参考我之前写的一篇博客http://www.cnblogs.com/sharkli/p/5597148.html,今天偶然发现可以不用synchronized使用AtomicInteger完成同样的功能

这里，我们来看看AtomicInteger是如何使用非阻塞算法来实现并发控制的。

AtomicInteger的关键域只有一下3个：

private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();  private static final long valueOffset;  private volatile int value;

 这里， unsafe是java提供的获得对对象内存地址访问的类，注释已经清楚的写出了，它的作用就是在更新操作时提供“比较并替换”的作用。实际上就是AtomicInteger中的一个工具。

valueOffset是用来记录value本身在内存的编译地址的，这个记录，也主要是为了在更新操作在内存中找到value的位置，方便比较。

注意：value是用来存储整数的时间变量，这里被声明为volatile，就是为了保证在更新操作时，当前线程可以拿到value最新的值（并发环境下，value可能已经被其他线程更新了）。

这里，我们以自增的代码为例，可以看到这个并发控制的核心算法：

 

/*** Atomically increments by one the current value.** @return the updated value*/public final int incrementAndGet() {    for (;;) {        //这里可以拿到value的最新值        int current = get();        int next = current + 1;        if (compareAndSet(current, next))        return next;    }}public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {    //使用unsafe的native方法，实现高效的硬件级别CAS    return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);}

 好了，看到这个代码，基本上就看到这个类的核心了。相对来说，其实这个类还是比较简单的。可以参考http://hittyt.iteye.com/blog/1130990

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