前言
上文说到，CPU层次，OS层次，都已经解决了并发问题。都是采用了原子操作指令。下面我们通过Java语言的Atomic原子类，看下Java语言是如果做到原子操作的。
Atomic原子类
在jdk源码中 目录：java.util.concurrent.atomic下，我们能够看到很多以Atomic开头的原子类。
AtomicInteger
integer类型的原子类。
使用方式
public static void main(String[] args) {ExecutorService threadPool = Executors.newFixedThreadPool(3);AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(10);for (int i = 0; i < 10; i++) {threadPool.execute(() -> {int result = atomicInteger.addAndGet(1);System.out.println(result);});}}
输出结果:
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从上面代码示例，我们可以清晰的看到，AtomicInteger是并发安全的，原子操作。
源码
我们通过getAndAdd(int delta) 方法，可以看到最终调用的是Unsafe类中的方法
public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {int var5;do {var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);//最终调用的是compareAndSwapInt方法} while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));return var5;}
public final native boolean compareAndSwapInt(Object var1, long var2, int var4, int var5);
参数:
var1：要修改的对象起始地址 如：0x00000111
var2：需要修改的具体内存地址 如100 。0x0000011+100 = 0x0000111就是要修改的值的地址
注意没有var3
var4：期望内存中的值，拿这个值和0x0000111内存中的中值比较，如果为true，则修改，返回ture,否则返回false，等待下次修改。
var5：如果上一步比较为ture，则把var5更新到0x0000111其实的内存中。
由于compareAndSwapInt方法是native修饰的，只能通过JVM的源码去看底层具体做了什么。JVM的源码大家自行下载。
在JVM源码中 Unsafe.cpp
UNSAFE_ENTRY(jboolean, Unsafe_CompareAndSwapInt(JNIEnv *env, jobject unsafe, jobject obj, jlong offset, jint e, jint x))UnsafeWrapper("Unsafe_CompareAndSwapInt");oop p = JNIHandles::resolve(obj); //获取对象jint* addr = (jint *) index_oop_from_field_offset_long(p, offset);//通过对象首地址+偏移量return (jint)(Atomic::cmpxchg(x, addr, e)) == e;
UNSAFE_END
最终调用的是cmxchg指令
我们看下linux下，cmxchg指令的作用
src/os_cpu/linux_x86/vm/atomic_linux_x86.inline.hpp
inline jint Atomic::cmpxchg (jint exchange_value, volatile jint* dest, jint compare_value) {//是否对称多处理系统int mp = os::is_MP();//内联代码： %4，表示引用四个参数， 后面的cmpxchgl %1,(%3)中 %1 表示取第一个参数__asm__ volatile (LOCK_IF_MP(%4) "cmpxchgl %1,(%3)": "=a" (exchange_value) //输出: "r" (exchange_value), "a" (compare_value), "r" (dest), "r" (mp) //输入: "cc", "memory"); //标志位return exchange_value;
}
最终JVM调用的cmpxchgl汇编指令，大家可以自行去intel开发手册中去查询cmpxchg这个指令，这个指令是加锁操作，原子类。
以上就是Java原子类Atomic原子类的核心原理。下篇文章主要分享一下ABA问题以及atomic包下的其他的原子类。
