首先来看看Atomic原子类的结构
一、Automic概念
automic在java中为JUC(java.util.concurrent)并发包的一个子包。顾名思义，automic包中包含许多原子类。
1、什么是原子类？
原子是不可分割的最小单位，故原子类可认为是其操作是不可分割的。
2、原子类的作用？
提供一种简单、性能高效、线程安全地更新一个变量的方式。
二、分析Automic底层逻辑（以AtomicInteger自增为例）
通过前面volatile的讲解，大家应该也对为什么要有原子类操作有了一定的了解，那我们都知道，i++自增操作不是原子性的，也就是说在高并发的情况下也许会发生重复覆盖，这显然不是我们想要的，那么Atomic原子类就是来解决这个问题的，下面我们可以看来来AtomicInteger自增源码：
可以看到AtomicInteger的自增操作返回unsafe.getAndAddInt()方法。
这里大家可能有疑问了，什么是unsafe呢？
对于JVM有过了解的小伙伴可能知道JNI，也就是java本地库接口，Unsafe(sun.misc.Unsafe)是属于JNI的类，Unsafe里面的native方法直接操作内存，getUnfate()仅提供高级的Bootstrap类加载器使用，简而言之就是直接操作CPU；
接下来查看unsafe.getAndAddInt()方法源码
可以发现我们在do...while的循环条件调用了compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4)方法，即AtomicInteger中的CAS算法。
PS：此处对于CAS（CompareAndSwap）以及之前的volatile不熟悉的同学可以看看我的另外一篇文章，那篇文章更适合在看JUC之前了解为什么要学习JUC，思路会更清晰。
三、CAS
CAS是计算机硬件对并发操作共享数据的支持，CAS包含三个操作数：
1、内存值V(var1,var2)
2、预估值A(var 5)
3、更新值B(var5 + var4)
只有当V==A时，才会把B的值赋给V，即V=B，否则不做任何操作。
不用CAS时，线程修改数据，有从主内存取得数据、修改数据、回写数据这三步，在回写数据这一步，可能主内存已经被别的线程回写过了，就会发生回写覆盖。为了解决这个，CAS在回写的时候会将主内存与自己工作内存之前取得的值比较一下，就可以判断是否已经被别人修改过了，如果没有，我就可以修改，不过别人修改过了，我再去一次，在最新的值上面再修改。
为什么用CAS不用Synchronized呢？
锁之后，最耗时的就是线程的上下文交换，也就是线程被挂起和被唤醒的过程，在这个过程中，操作系统会在核态和用户态之间切换，要保存运行环境和恢复运行环境，这些都是很费事的，在JAVA1.6之后优化的自旋锁就是为了避免上下文交换。
PS：关于操作系统核态和用户态是什么以及怎样切换面试也问的挺多的，感兴趣的同学可以看看我操作系统相关的文章和面经。
通过上面的分析可以看到，do,while循环也避免了线程的上下文交换，性能会高很多。
CAS的缺点
1、虽然CAS没有挂起线程、增加并发性，但是当很多个线程进行自旋，就会白白耗费CPU资源，这种并发，就只是让很多线程在那循环等待。
2、只能保证一个共享变量的原子操作。CAS要有一个compare，一个变量就好对比，如果是段代码，一个类呢？synchronized就能锁这样的，当时还有AtomicReference等类有相应的操作。
3、ABA问题
先有两个线程，其中一个运行的比较快，将主内存中的变量从A改成了B，再从B改成了A，这个时候另外一个线程调用compareAndSwap方法时，会发现期望值于实际值是相同的，它并不知道中间已经被修改过了，它就会修改掉这个值。
当我们的实际问题不能容忍这个被修改的过程，这个问题就很严重了，比如会员卡的问题，用户消费20元，紧接着再充值20元，如果积分统计线程是根据余额的减少来统计积分的，那就严重了，积分统计线程并不知道用户已经消费过了，积分没统计上，这是一个大漏洞。
4、如何解决ABA问题？
在加个变量（时间戳）来表示这个变量是否被修改过了，这样下来，再执行 compareAndSet()方法的时候，不仅仅比较这个变量是否相同，还要比较时间戳是否相等。
AtomicStampReference类则实现了这个功能
AtomicStampReference构造函数和compareAndSet()方法
这里我们以AtomicInteger为例讲解了Atomic原子类的作用，通过分析AtomicInteger自增源码我们可以知道Atomic原子类的底层是CAS，这里对于CAS也进行了较为详细的讲解，CAS本身也是面试中经常会遇到的问题，不熟悉的同学需要进行详细的了解。