线程安全之原子性--Atomic包-Part-1

概览

线程安全

原子性：提供了互斥访问，同一时刻只能有一个线程来对它进行操作；
可见性：一个线程对主内存的修改可以及时地被其他线程知道；
有序性：一个线程观察其他线程中的指令执行顺序，由于指令重排序的存在，该观察结果一般杂乱无序。
使用AtomicInteger类
之前当使用int时，根据结果知道，该操作是非线程安全的。
当使用AtomicInteger类时，并使用count.incrementAndGet();而不是count++;后，多次验证其结果为：

为什么使用了count的incrementAndGet()方法后就变成线程安全的了呢？

查看源码！
count.incrementAndGet():

/**
 * Atomically increments by one the current value.
 *
 * @return the updated value
 */
public final int incrementAndGet() {
    return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1) + 1;
}

其中使用到unsafe的getAndAddInt(xxx)方法！！

那么这个方法是何方神圣？
看看它的实现：

public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
    int var5;
    do {
        var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
    } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));

    return var5;
}

可以看出它使用do-while语句实现，其实不止getAndAddInt用到，其他的get(或set)AndAddxxx(Object)都是一样的实现方式。其中其判断的条件又用到unsafe类的compareAndSwapInt(xxx)方法，再点进去看看！！

1	public final native boolean compareAndSwapInt(Object var1, long var2, int var4, int var5);

就这一句没了……

但是！！！

我看到方法类型中有一个字段native！！！
这说明该方法是JNI框架(Java Native Interface,Java本地接口)的方法。

再Google一下：

在编程领域, JNI (Java Native Interface,Java本地接口)是一种编程框架,使得Java虚拟机中的Java程序可以调用本地应用/或库,也可以被其他程序调用。本地程序一般是用其它语言（C、C++或汇编语言等）编写的, 并且被编译为基于本机硬件和操作系统的程序。
JNI框架允许Native方法调用Java对象，就像Java程序访问Native对象一样方便。Native方法可以创建Java对象，读取这些对象, 并调用Java对象执行某些方法。当然Native方法也可以读取由Java程序自身创建的对象,并调用这些对象的方法。

JNI在某些情况下可能带来很大的开销和性能损失:

调用 JNI 方法是很笨重的操作, 特别是在多次重复调用的情况下.

Native 方法不会被 JVM 内联, 也不会被 JIT compiled 优化 , 因为方法已经被编译过了.

Java 数组可能会被拷贝一份,以传递给 native 方法, 执行完之后再拷贝回去. 其开销与数组的长度是线性相关的.

如果传递一个对象给方法,或者需要一个回调,那么 Native 方法可能会自己调用JVM。访问Java对象的属性、方法和类型时, Native代码需要类似reflection的东西。签名由字符串指定,通从JVM中查询。这非常缓慢并且容易出错。

Java 中的字符串(String) 也是对象, 有 length 属性,并且是编码过的. 读取或者创建字符串都需要一次时间复杂度为 O(n) 的复制操作.

再分析其函数的调用：

public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
    int var5;
    do {
        var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
    } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));

    return var5;
}

其中var1为当前传入的对象即count，var2是当前count的值，var4即为incrementAndGet()方法的默认加数，为1，var5是调用的另一个JNI的方法得到底层当前的count值。

1	public native int getIntVolatile(Object var1, long var2);

Volatile关键字很熟悉，简述是保证了线程之间操作的对象的值互相透明、可见性。
（Volatile关键字的详述又该是一个大文章了！过阵子再写！）
那么现在应该就懂了，用底层得到的值不断循环比较当前的值，如果两者相等就加一并再用JNI底层方法写入主内存。
AtomicInteger类就是使用了该方法即CAS原理来保证线程安全的。（CAS原理也是一个大块头。。）
同理，AtomicXXX类（XXX是属于Java的Object，例如Long、Double等）都是该方法保证的！

ConpareAndSet概述

该方法和ConpareAndSwap有些相似，但还有不同：ConpareAndSet(a,b)更多的是用在AtomicBoolean类中（Boolean要求false与true的转换同一时间只能被一个线程调用，且false(true)只能转换为true(false)，其中的参数a,b即为只能相互转换的数，顺序为：当为a的时候更新为b）。

概览

线程安全

使用AtomicInteger类

为什么使用了count的incrementAndGet()方法后就变成线程安全的了呢？

但是！！！

再分析其函数的调用：

ConpareAndSet概述