AtomicInteger源码分析

Top：带着问题看源码

在这周之前对原子类毫无了解，前面看了Unsafe类，对CAS操作有了一点了解。所以看AtomicInteger时的问题很简单，弄清楚它是什么类，有什么作用。

参考：

彤哥读源码
https://mp.weixin.qq.com/s/DdwSC5bYgFCWwnb0jxkspg

一：简介

AtomicInteger是java并发包下面提供的原子类，主要操作的是int类型的整型，通过调用底层Unsafe的CAS等方法实现原子操作。

原子操作

原子操作是指不会被线程调度机制打断的操作，这种操作一旦开始，就一直运行到结束，中间不会有任何线程上下文切换。

原子操作可以是一个步骤，也可以是多个操作步骤，但是其顺序不可以被打乱，也不可以被切割而只执行其中的一部分，将整个操作视作一个整体是原子性的核心特征。

我们这里说的原子操作与数据库ACID中的原子性，彤哥认为，数据库中的原子性主要运用在事务中，一个事务之内的所有更新操作要么都成功，要么都失败，事务是有回滚机制的，而这里说的原子操作是没有回滚的，这是最大的区别。

二：源码解析

总的来说，源码还是很简单的，很容易理解。提供原子操作主要是利用Unsafe类中的CAS方法。

属性

// 获取Unsafe实例    
private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();
// 标识value字段的偏移量，用来寻找
private static final long valueOffset;
// 静态代码块，通过unsafe获取value的偏移量
static {
   try {
       valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
           (AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
   } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}

// 存储int类型值的地方，使用volatile修饰
private volatile int value;

（1）使用int类型的value存储值，且使用volatile修饰，volatile主要是保证可见性，即一个线程修改对另一个线程立即可见，主要的实现原理是内存屏障，这里不展开来讲，有兴趣的可以自行查阅相关资料。

（2）调用Unsafe的objectFieldOffset()方法获取value字段在类中的偏移量，用于后面CAS操作时使用。

方法

构造方法和没有使用cas的get和set方法

    public AtomicInteger(int initialValue) {
        value = initialValue;
    }

    public AtomicInteger() {
    }

	public final int get() {
        return value;
    }

	public final void set(int newValue) {
        value = newValue;
    }

通过Unsafe实现的set方法

    // 调用putOrderedInt方法，有序写入，不保证原子性
	public final void lazySet(int newValue) {
        unsafe.putOrderedInt(this, valueOffset, newValue);
    }
    // 最终通过CAS方法赋值
    public final int getAndSet(int newValue) {
        return unsafe.getAndSetInt(this, valueOffset, newValue);
    }
    // 直接调用
    public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {
        return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
    }
	// 没看出来和上一个语句的差别
    public final boolean weakCompareAndSet(int expect, int update) {
        return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
    }

自增自减以及加减的原子操作方法

	// 自增1，调用unsafe的getAndAddInt方法，而unsafe中这个方法是调用CAS方法完成。返回未增加1时的值
    public final int getAndIncrement() {
        return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1);
    }
    // 自减1，同上
    public final int getAndDecrement() {
        return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, -1);
    }
    // 加上给定值，同上
    public final int getAndAdd(int delta) {
        return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, delta);
    }
	// 自增1，返回加1后的值
    public final int incrementAndGet() {
        return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1) + 1;
    }
    // 自减1，返回减1后的值
    public final int decrementAndGet() {
        return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, -1) - 1;
    }
    // 加上一个值，返回操作后的值。
    public final int addAndGet(int delta) {
        return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, delta) + delta;
    }

三：总结

（1）AtomicInteger中维护了一个使用volatile修饰的变量value，保证可见性；

（2）AtomicInteger中的主要方法最终几乎都会调用到Unsafe的compareAndSwapInt()方法保证对变量修改的原子性。

来源：CSDN

作者：Asia_Wyz

链接：https://blog.csdn.net/weixin_42183401/article/details/103706270

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volatile

Java源码阅读之：AtomicInteger