【高薪程序员必看】万字长文拆解Java并发编程！(6-2)：从CAS无锁机制到Atomic原子类实战指南

今天给大家带来的是 ​​《Java高并发编程核心：CAS无锁机制与原子类深度解析》​ 💻⚡

在这篇文章中，我们将一起探索： 🔹 ​CAS（Compare-And-Swap）​ 的底层原理，它是如何通过 ​CPU指令 实现无锁并发的？ 🔹 ​乐观锁 vs 悲观锁 的终极对决，为什么高并发场景下CAS性能更优？ 🔹 ​ABA问题 的陷阱与解决方案——AtomicStampedReference和AtomicMarkableReference实战演示！ 🔹 ​Atomic原子类全家桶​（AtomicInteger、LongAdder等）的使用场景与性能对比 🔹 危险的 ​Unsafe 黑魔法：为什么阿里禁止使用却又是并发库的基石？

无论你是： ✅ ​面试突击​（BATJ高频考点） ✅ ​性能调优​（如何设计百万级计数器） ✅ ​底层原理控​（从Java代码到CPU指令的全链路分析）

这篇文章都会让你收获满满！✨

你在项目中用过CAS吗？遇到过哪些坑？欢迎评论区分享~ 👇

6.4. 字段更新器

在Java中,字段更新器提供了一种高效且线程安全地更新对象字段的方式,JUC包下主要有三个类:

• AtomicIntegerFieldUpdater
• AtomicLongFieldUpdater
• AtomicReferenceFieldUpdater

使用字段更新器的步骤如下:

1. 获取实例,newUpdater()方法创建字段更新器实例,需要指定更新的字段所属类和字段名称
2. 访问和更新字段,通过调用get()方法用于获取当前字段值,set()方法用于设置字段值,compareAndSet()方法用于原子比较和设置值

字段更新器只能用于volatile类型的字段或者AtomicInteger、AtomicLong、AtomicReference等原子变量类型的字段。这是为了保证字段的可见性和原子性。

6.5. 原子累加器

在 Java 并发编程中，原子累加器是一种用于实现并发安全累加操作的机制。在 Java 中JDK8后，AtomicInteger 和 AtomicLong 是两种常用的原子累加器，它们提供了一套原子操作方法，可以在多线程环境下安全地对数值进行增加、减少和更新操作。

下面是 AtomicInteger 和 AtomicLong 常用的方法：

• get()：获取当前的值。
• set(int newValue) 或 set(long newValue)：设置新的值。
• getAndIncrement()、getAndDecrement()、getAndAdd(int delta) 或 getAndAdd(long delta)：先获取当前值，然后再进行增加、减少或者加上指定的增量。
• incrementAndGet()、decrementAndGet() 或 addAndGet(int delta) 或 addAndGet(long delta)：先进行增加、减少或者加上指定的增量，然后再获取当前值。
• compareAndSet(int expect, int update) 或 compareAndSet(long expect, long update)：如果当前值等于期望值，则以原子方式将该值设置为给定的更新值。

通过这些原子操作方法，可以在多线程环境下安全地进行数值的累加操作，无需额外的同步操作（比如使用synchronized关键字或者ReentrantLock）。

6.6. Unsafe

Unsafe提供了对内存和线程的底层操作,属于sun.misc包下的API,广泛应用于并发集合类、原子操作类、锁和并发工具中

1. 内存访问：Unsafe对象提供了内存级别的操作方法,使用Unsafe对象可以直接操作对象的内存,包括获取、设置和比较对象字段的值等等，这样就直接绕过了JMM直接对内存进行读写操作
2. 线程调度:Unsafe对象提供了线程调度相关的方法,例如unpark()park()等,用于线程的等待和唤醒
3. 数组操作:Unsafe对象提供了对数组的曹邹方法,可以创建、复制、修改和获取数组的元素

Unsafe对象不能直接创建,只能通过反射获取，具有很高的危险性,很容易导致内存的泄露

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