原子类
1.无锁方案
1.1-使用无锁方案-原子类保证原子性
前面解决原子性问题，比如count+=1问题，都是使用互斥中的互斥锁来解决的，其实对于简单的原子性问题，还有一种**无锁方案，**Java SDK 并发包将这种无锁方案封装提炼之后，实现了一系列的原子类。
下面我们用原子类AtomicLong来实现count+=1的问题。
public class Test {
AtomicLong count = new AtomicLong(0);
void add10K() {
int idx = 0;
while(idx++ < 10000) {
count.getAndIncrement();
}
}
}
1.2-无锁方案相对互斥锁
无锁方案相比互斥锁，最大的好处就是性能，互斥锁为了保证互斥性，需要执行加锁解锁操作，而加锁解锁本身就比较消耗性能；同时拿不到锁的线程会陷入阻塞状态，同时触发线程切换，线程切换对线程的消耗也比较大。相比较，无锁方案没哟加锁解锁的消耗，同时还能保持互斥性。那么它是怎么实现的，下面讲解它的原理。
1.3-无锁方案原理
CPU为了解决并发问题，提供了CAS指令，作为一条CPU指令，本身可以保证原子性。
CAS，全称是 Compare And Swap，即“比较并交换”）。
CAS 指令包含 3 个参数：共享变量的内存地址 A、用于比较的值 B 和共享变量的新值 C；
并且只有当内存中地址 A 处的值等于 B 时，才能将内存中地址 A 处的值更新为新值 C。
具体相关CAS更多问题可以查看这篇文章synchronized的实现原理
2.原子类概览
Java SDK并发包中提供的原子类很多，可以将其分成五个类：
- 原子化的基本数据类型
- 原子化的对象引用类型
- 原子化数组
- 原子化对象属性更新器
- 原子化的累加器
下面根据每类来简单说明一下。
2.1-原子化的基本数据类型
相关实现有AtomicBoolean、AtomicInteger 和 AtomicLong，提供的方法主要有下面这几个：
getAndIncrement() //原子化i++
getAndDecrement() //原子化的i--
incrementAndGet() //原子化的++i
decrementAndGet() //原子化的--i
getAndAdd(delta) //当前值+=delta，返回+=前的值
addAndGet(delta)//当前值+=delta，返回+=后的值
compareAndSet(expect, update)//CAS操作，返回是否成功
//以下四个方法，新值可以通过传入func函数来计算
getAndUpdate(func)
updateAndGet(func)
getAndAccumulate(x,func)//对当前值和x进行func运算
accumulateAndGet(x,func)
2.2-原子化的对象引用类型
相关实现有 AtomicReference、AtomicStampedReference 和 AtomicMarkableReference，利用它们可以实现对象引用的原子化更新。
AtomicReference 提供的方法和原子化的基本数据类型差不多。不过需要注意的是，对象引用的更新需要重点关注 ABA 问题，AtomicStampedReference 和 AtomicMarkableReference 这两个原子类可以解决 ABA 问题。
解决 ABA 问题的思路其实很简单，增加一个版本号维度就可以了，这个在 StampedLock：比读写锁更快的锁？介绍的乐观锁机制很类似，每次执行 CAS 操作，附加再更新一个版本号，只要保证版本号是递增的，那么即便 A 变成 B 之后再变回 A，版本号也不会变回来（版本号递增的）。AtomicStampedReference 实现的 CAS 方法就增加了版本号参数，方法签名如下：
boolean compareAndSet(
V expectedReference,
V newReference,
int expectedStamp,
int newStamp)
AtomicMarkableReference 的实现机制则更简单，将版本号简化成了一个 Boolean 值，方法签名如下：
boolean compareAndSet(
V expectedReference,
V newReference,
boolean expectedMark,
boolean newMark)
2.3-原子化数组
相关实现有 AtomicIntegerArray、AtomicLongArray 和 AtomicReferenceArray，
利用这些原子类，**我们可以原子化地更新数组里面的每一个元素。**这些类提供的方法和原子化的基本数据类型的区别仅仅是：每个方法多了一个数组的索引参数，所以这里也不再赘述了。
2.4-原子化对象属性更新器
相关实现有 AtomicIntegerFieldUpdater、AtomicLongFieldUpdater 和 AtomicReferenceFieldUpdater，利用它们可以原子化地更新对象的属性，这三个方法都是利用反射机制实现的。
需要注意的是，对象属性必须是 volatile 类型的，只有这样才能保证可见性，并且对象属性不能是private的；如果对象属性不是 volatile 类型的，newUpdater() 方法会抛出 IllegalArgumentException 这个运行时异常。
下面举例来看一下：
public class AtomicReferTest {
public static void main(String[] args) throws Exception
{ //可以看到创建的对象属性更新器并没有传入对象参数，更改对象属性，必须有对象把？ AtomicReferenceFieldUpdaterupdater=AtomicReferenceFieldUpdater.newUpdater(Dog.class,String.class,"name");
Dog dog1=new Dog();
//其实它是在执行compareAndSet方法中传入的对象。
System.out.println(updater.compareAndSet(dog1,"dog1","compareAndSet")); //true
System.out.println(dog1.name); //compareAndSet
System.out.println(updater.getAndSet(dog1, "getAndSet")); //compareAndSet
System.out.println(dog1.name);//getAndSet
}
}
class Dog
{
volatile String name="dog1";
}
2.5-原子化的累加器
DoubleAccumulator、DoubleAdder、LongAccumulator 和 LongAdder，这四个类仅仅用来执行累加操作，相比原子化的基本数据类型，速度更快，但是不支持 compareAndSet() 方法。如果你仅仅需要累加操作，使用原子化的累加器性能会更好。
2.6-总结
无锁方案相对于互斥锁方案，优点非常多，首先性能好，其次是基本不会出现死锁问题（但可能出现饥饿和活锁问题，因为自旋会反复重试）
