2020-03-02：Java中为什么会出现Atomic类？试分析它的原理和缺点？

[Moosphan]

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[lov3blacksilk]

一. 我们经常会使用i++操作，大家都知道这个并不是线程安全的，这时通常会使用synchroized关键字来处理并发操作，在并发量不大的情况使用synchroized性能并不是特别高。在jdk1.6以前synchroized是重量级锁，无论有没有资源竞争都会对变量加锁，在jdk1.6之后引入了偏向锁和轻量级锁，效率才有了很大的提升。atomic类使用了cas的思想，只有真正资源竞争的时候才会有资源消耗，而且atomic是通过底层硬件指令集实现的，所以并发量不大的情况下性能更高。
二. 主要原理就是CAS（比较和交换）, 涉及到三个值(V, O, N), V是内存中真正的值，O是加载到线程中的预期值，N是计算后的目标结果值，当计算出目标结果值时比较V和O是否相等，不相等代表V被其他线程改写过，那么将V重新赋值给O，然后重新计算目标值，再次重复上述步骤，这个称为自旋操作。
缺点:

1. 存在ABA问题，因为每次都比较O和V的值，如果在比较之前V被多次改写过，最终的值还是之前的V，那么仅仅比较最终的V和O是无法知道这种情况的。
2. 只能针对一个共享变量进行原子操作。
3. 可以看到当V和O不等的时候就需要自旋操作，当并发数量很多，资源竞争激烈时，进行自旋操作等待的时间会很长，性能会大幅度降低，这时候使用其他锁会比较合适