AtomicInteger的CAS原理

一、乐观锁
乐观锁的核心思想：每次不加锁，而是假设没有冲突而去完成某项操作，如果因为冲突失败就去重试，直到成功为止。所以，当数据争用不严重时，乐观锁效果更好。比如CAS就是一种乐观锁思想的应用。

二、Java中CAS的实现
CAS就是Compare And Swap的意思。CAS是项乐观锁技术，当多个线程尝试使用CAS同时更新同一个变量时，只有其中一个线程能更新变量的值，而其它线程都失败，失败的线程并不会被挂起，而是被告知这次竞争中失败，并可以再次尝试。CAS有3个操作数，内存值V、旧的预期值A和要修改的新值B，当且仅当预期值A和内存值V相同时，将内存值V改为B，否则什么也不做。

三、AtomicInteger的实现
AtomicInteger是一个支持原子操作的Integer类，就是保证对AtomicInteger类型变量的增加和减少操作是原子性的，不会出现多个线程下的数据不一致问题。如果不使用AtomicInteger，要实现一个按顺序获取的ID，就必须在每次获取时进行加锁操作，以避免出现并发时获取到同样的ID的现象。
首先看incrementAndGet()方法，下面是具体的代码：
public final int incrementAndGet() {
    for (;;) {
        int current = get();
        int next = current + 1;
        if (compareAndSet(current, next))
            return next;
    }
 }
通过源码，可以知道，这个方法的做法为先获取当前的value属性值，然后将value加1，赋给一个局部的next变量，然而，这两步都是非线程安全的，但是整体是一个死循环，不断去做compareAndSet操作，直到成功为止，也就是说，修改的根本在compareAndSet方法里面，compareAndSet方法的代码如下：
public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {
    return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);
 }
compareAndSet方法调用的compareAndSwapInt()方法的声明如下，是一个native方法：
public final native boolean compareAndSwapInt(Object var1, long var2, int var4, intvar5);
compareAndSet传入的为执行方法时获取到的value属性值，next为加1后的值，compareAndSet所做的为调用unsafe的 compareAndSwapInt方法来完成，此方法为native方法，compareAndSwapInt基于的是CPU的CAS指令来实现的，所以基于CAS的操作可认为是无阻塞的，一个线程的失败或挂起不会引起其它线程也失败或挂起。并且由于CAS操作是CPU原语，所以性能比较好。类似的，还有decrementAndGet方法，它和incrementAndGet()的区别是将 value 减1，赋值给next变量。
AtomicInteger中还有getAndIncrement和getAndDecrement方法，他们的实现原理和上面的两个方法完全相同，区别是返回值不同，前两个方法返回的是改变之后的值，即next。而这两个方法返回的是改变之前的值，即current。还有很多的其他方法，就不列举了。