【多线程】原子类

JDK原子类基于CAS轻量级原子操作实现，使得程序运行效率变得更高。

（1）基本原子类
基本原子类的功能是通过原子方式更新Java基础类型变量的值。基本原子类主要包括以下三个：
 AtomicInteger：整型原子类。
 AtomicLong：长整型原子类。
 AtomicBoolean：布尔型原子类。

（2）数组原子类
数组原子类的功能是通过原子方式更新数组中的某个元素的值。数组原子类主要包括了以下
三个：
 AtomicIntegerArray：整型数组原子类。
 AtomicLongArray：长整型数组原子类。
 AtomicReferenceArray：引用类型数组原子类。

（3）引用原子类   保证对象引用的原子性
引用原子类主要包括以下三个：
 AtomicReference：引用类型原子类。
 AtomicMarkableReference：带有更新标记位的原子引用类型。
 AtomicStampedReference：带有更新版本号的原子引用类型。
AtomicMarkableReference类将boolean标记与引用关联起来，可以解决使用AtomicBoolean进行原子方式的更新时可能出现的ABA问题。
AtomicStampedReference类将整数值与引用关联起来，可以解决使用AtomicInteger进行原子方式的更新时可能出现的ABA问题。

引用原子类测试

public class User implements Serializable
{
    String uid; //用户ID
    String nickName; //昵称
    public volatile int age; //年龄
    public User(String uid, String nickName)
    {
        this.uid = uid;
        this.nickName = nickName;
    }    

测试代码：

public class AtomicTest
{
    @Test
    public void testAtomicReference()
    {
        //包装的原子对象
        AtomicReference<User> userRef = new AtomicReference<User>();
        //待包装的User对象
        User user = new User("1", "张三");
        //为原子对象设置值
        userRef.set(user);
        Print.tco("userRef is:" + userRef.get());
        //要使用CAS替换的User对象
        User updateUser = new User("2", "李四");
        //使用CAS替换
        boolean success = userRef.compareAndSet(user, updateUser);
        Print.tco(" cas result is:" + success);
        Print.tco(" after cas,userRef is:" + userRef.get());
    } 
}

首先创建了一个User对象，然后把User对象包装到一个AtomicReference类型的引用userRef中，如果要修改userRef的包装值，就需要调用compareAndSet()方法才能完成。该方法就是通过CAS操作userRef，从而保证操作的原子性。

使用原子引用类型AtomicReference包装了User对象之后，只能保障User引用的原子操作，对被包装的User对象的字段值修改时不能保证原子性，这点要切记。

（4）字段更新原子类：如果需要保障对象某个字段（或者属性）更新操作的原子性，需要用到属性更新原子类
字段更新原子类主要包括以下三个：
 AtomicIntegerFieldUpdater：原子更新整型字段的更新器。
 AtomicLongFieldUpdater：原子更新长整型字段的更新器。
 AtomicReferenceFieldUpdater：原子更新引用类型里的字段。

要求：

 第一步，更新的对象属性必须使用public volatile修饰符。
 第二步，因为对象的属性修改类型原子类都是抽象类，所以每次使用都必须使用静态方法newUpdater()创建一个更新器，并且需要设置想要更新的类和属性。

同时可以减少内存

字段更新原子类测试：继续基于上面的User类测试

public void testAtomicIntegerFieldUpdater()
{
    //使用静态方法newUpdater()创建一个更新器updater
    AtomicIntegerFieldUpdater<User> updater= AtomicIntegerFieldUpdater.newUpdater(User.class, "age");
    User user = new User("1", "张三");
    //使用属性更新器的getAndIncrement、getAndAdd增加user的age值
    Print.tco(updater.getAndIncrement(user)); // 1
    Print.tco(updater.getAndAdd(user, 100)); // 101
    //使用属性更新器的get获取user的age值
    Print.tco(updater.get(user)); // 101
}

运行以上代码，结果如下：
[main]：0
[main]：1
[main]：101

实际应用：