什么是原子操作
原子操作是指一个或者多个不可再分割的操作。这些操作的执行顺序不能被打乱，这些步骤也不可以被切割而只执行其中的一部分（不可中断性）。举个列子：
//就是一个原子操作 int i = 1; //非原子操作，i++是一个多步操作，而且是可以被中断的。 //i++可以被分割成3步，第一步读取i的值，第二步计算i+1；第三部将最终值赋值给i i++； Java中的原子操作在Java中，我们可以通过同步锁或者CAS操作来实现原子操作。
CAS操作CAS是Compare and swap的简称，这个操作是硬件级别的操作，在硬件层面保证了操作的原子性。CAS有3个操作数，内存值V，旧的预期值A，要修改的新值B。当且仅当预期值A和内存值V相同时，将内存值V修改为B，否则什么都不做。Java中的sun.misc.Unsafe类提供了compareAndSwapInt和compareAndSwapLong等几个方法实现CAS。
另外，在jdk的atomic包下面提供了很多基于CAS实现的原子操作类，见下图：
下面我们就使用其中的AtomicInteger来看看怎么使用这些原子操作类。
package com.csx.demo.spring.boot.concurrent.atomic; import java.util.ArrayList; import java.util.List; import java.util.concurrent.atomic.AtomicInteger; public class AtomicIntegerDemo { private static int THREAD_COUNT = 100; public static void main(String[] args) throws InterruptedException { NormalCounter normalCounter = new NormalCounter("normalCounter",0); SafeCounter safeCounter = new SafeCounter("safeCounter",0); List<Thread> threadList = new ArrayList<>(); for (int i = 0; i < THREAD_COUNT ; i++) { Thread thread = new Thread(new Runnable() { @Override public void run() { for (int j = 0; j < 10000; j++) { normalCounter.add(1); safeCounter.add(1); } } }); threadList.add(thread); } for (Thread thread : threadList) { thread.start(); } for (Thread thread : threadList) { thread.join(); } System.out.println("normalCounter:"+normalCounter.getCount()); System.out.println("safeCounter:"+safeCounter.getCount()); } public static class NormalCounter{ private String name; private Integer count; public NormalCounter(String name, Integer count) { this.name = name; this.count = count; } public void add(int delta){ this.count = count+delta; } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public Integer getCount() { return count; } public void setCount(Integer count) { this.count = count; } } public static class SafeCounter{ private String name; private AtomicInteger count; public SafeCounter(String name, Integer count) { this.name = name; this.count = new AtomicInteger(count); } public void add(int delta){ count.addAndGet(delta); } public String getName() { return name; } public void setName(String name) { this.name = name; } public int getCount() { return count.get(); } public void setCount(Integer count) { this.count.set(count); } } }上面的代码中，我们分别创建了一个普通的计数器和一个原子操作的计数器（使用AtomicInteger进行计数）。然后创建了100个线程，每个线程进行10000次计数。理论上线程执行完之后，计数器的值都是1000000，但是结果如下：
normalCounter:496527 safeCounter:1000000每次执行，普通计数器的值都是不一样的，而使用AtomicInteger进行计数的计数器都是1000000。
CAS操作存在的问题ABA问题:因为CAS需要在操作值的时候检查下值有没有发生变化，如果没有发生变化则更新，但是如果一个值原来是A，变成了B，又变成了A，那么使用CAS进行检查时会发现它的值没有发生变化，但是实际上却变化了。ABA问题的解决思路就是使用版本号。在变量前面追加上版本号，每次变量更新的时候把版本号加一，那么A－B－A 就会变成1A-2B－3A。
从Java1.5开始JDK的atomic包里提供了一个类AtomicStampedReference来解决ABA问题。这个类的compareAndSet方法作用是首先检查当前引用是否等于预期引用，并且当前标志是否等于预期标志，如果全部相等，则以原子方式将该引用和该标志的值设置为给定的更新值。
循环时间长开销大：自旋CAS如果长时间不成功，会给CPU带来非常大的执行开销。如果JVM能支持处理器提供的pause指令那么效率会有一定的提升，pause指令有两个作用，第一它可以延迟流水线执行指令（de-pipeline）,使CPU不会消耗过多的执行资源，延迟的时间取决于具体实现的版本，在一些处理器上延迟时间是零。第二它可以避免在退出循环的时候因内存顺序冲突（memory order violation）而引起CPU流水线被清空（CPU pipeline flush），从而提高CPU的执行效率。