java中atomic的原理

Java中的Atomic类是一组原子操作类，提供了一种线程安全的方式来进行单个变量的读取和修改。其原理是利用CPU的CAS（Compare and Swap）指令来保证操作的原子性。

具体来说，CAS指令是一种无锁算法，它有三个操作数：内存位置、预期的原值和新值。当且仅当内存位置的值等于预期的原值时，才将该位置的值修改为新值。否则，不进行任何操作。CAS指令执行的结果是原值被修改为新值，但只有在操作期间没有其他线程修改该值时才会发生这种情况。如果有其他线程修改了该值，则CAS操作失败，需要重试直到成功为止。

Atomic类中的方法，例如getAndIncrement()、compareAndSet()等，都是基于CAS指令实现的。使用Atomic类可以避免使用锁的开销和线程安全问题，并且在多线程环境下能够保证数据的正确性和一致性。

相关问题

说一下 atomic 的原理

Atomic 类是 Java 提供的一组原子操作类，用于在多线程环境下实现线程安全的操作。它的原理主要基于硬件的原子性操作和 volatile 关键字。

在硬件层面，原子操作是指在执行过程中不会被中断的操作。例如，CPU 提供了一些原子指令，如 Compare-and-Swap (CAS)，可以实现对内存中某个值进行比较并交换的原子操作。

Atomic 类利用了这些硬件指令来实现原子性操作。当多个线程同时访问 Atomic 类的方法时，它们会通过 CAS 操作来保证对共享变量的操作是原子的。如果 CAS 操作成功，表示线程成功获取了锁并执行了相应的操作；如果 CAS 操作失败，则表示其他线程已经修改了共享变量，当前线程需要重试。

此外，Atomic 类中还使用了 volatile 关键字来保证可见性。volatile 关键字保证了当一个线程修改了共享变量的值时，其他线程能够立即看到这个修改。

综上所述，Atomic 类利用硬件的原子操作和 volatile 关键字来实现多线程环境下的线程安全操作。它提供了一些方法，如 get()、set()、compareAndSet() 等，可以原子地读取和修改共享变量的值，避免了竞态条件和数据不一致的问题。

java中volatile关键字工作原理

在Java中，volatile关键字可以用来修饰变量，用于保证变量的可见性和禁止指令重排序优化。

当一个变量被volatile修饰时，每次对它进行读操作时都会从主内存中读取最新的值，而不是使用本地缓存中的旧值。同样地，每次对它进行写操作时都会立即将新值刷新到主内存中，而不是在本地缓存中暂存。

这样可以保证多线程环境下的变量值的可见性，即一个线程对变量的修改对其他线程是可见的。同时，由于禁止了指令重排序优化，也能保证线程安全。

需要注意的是，虽然volatile关键字可以保证变量的可见性和禁止指令重排序优化，但它并不能保证原子性。如果需要保证原子性，可以使用synchronized关键字或者java.util.concurrent.atomic包中的原子类。