AtomicInteger原理，CAS 机制，乐观锁，ABA问题

示例

val atomicInteger = AtomicInteger(10)
atomicInteger.decrementAndGet()// atomicInteger-- 

• 从静态代码块可以看到，在类初始化的时候拿到值的偏移量（获取偏移量后直接操作内存，从内存取值，不通过缓冲区）。在构造函数保存初始值，并且是volatile修饰

public class AtomicInteger extends Number implements java.io.Serializable {
    private static final long serialVersionUID = 6214790243416807050L;

    private static final sun.misc.Unsafe U = sun.misc.Unsafe.getUnsafe();
    private static final long VALUE;

    static {
        try {
            VALUE = U.objectFieldOffset
                (AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));
        } catch (ReflectiveOperationException e) {
            throw new Error(e);
        }
    }

    private volatile int value;

    /**
     * Creates a new AtomicInteger with the given initial value.
     *
     * @param initialValue the initial value
     */
    public AtomicInteger(int initialValue) {
        value = initialValue;
    }

• 查看decrementAndGet源码

public final int decrementAndGet() {
        return U.getAndAddInt(this, VALUE, -1) - 1;
    }

• U是sun.misc.Unsafe类里面的，找到Unsafe里面的getAndAddInt

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;
    }

• var1就是atomic对象，var2就是偏移量，var4就是要做的减1。var5是通过对象起始地址偏移VALUE的距离，拿到9（示例代码设置的9），是从主内存拿的。
• compareAndSwapInt就是 CAS 机制
• 首先计算var5 + var4的值，然后存储一份，然后再通过var1, var2在内存中拿到atomic的值，对比拿到的和var5 + var4的值是否相等，如果相等就允许var5减一（var5与var5 + var4交换）然后返回，如果不等就一直循环判断。
• 在单线程中没有意义反而变复杂了
• 假如有AB两个线程，A线程在执行var5 + var4的操作之后时间片段用完了，切换到B线程，B线程已经走完了所有流程，值已经被修改为9。再切换到A线程的时候接着执行通过var1, var2在内存中拿到atomic的值，对比拿到的和var5 + var4的值是否相等就会发现不相等了，因为已经被修改了，然后重新执行do循环里面的操作，重新在内存取值，取到9，然后判断是相等的，也就跳出循环了。
• 对比拿到的和var5 + var4的值是否相等和对var5赋值是有CPU保证操作是原子性的
• 这也是乐观锁
• 没有通过复杂的机制来阻塞线程，并且达到目的，比加锁的代码效率提高很多
• 但是只适合少量并发中使用，高并发中会导致CPU占用率高。

• 这种乐观锁（无锁）机制还有一个ABA问题。假如操作的是引用类型，在AB两个线程中，一开始对象是a，在循环中间把对象换成了b，然后又换成了a，对比结果还是a，但是其实中间做了很多其他事情，在并发中可能会导致严重问题

  
  
  

  CAS.jpg