给一个变量加了volatile关键字，就会告诉编译器和JVM的内存模型：这个变量是对所有线程共享的、可见的，每次jvm都会读取最新写入的值并使其最新值在所有CPU可见。volatile似乎是有时候可以代替简单的锁，似乎加了volatile关键字就省掉了锁。但又说volatile不能保证原子性（java程序员很熟悉这句话：volatile仅仅用来保证该变量对所有线程的可见性，但不保证原子性）。这不是互相矛盾吗？

不要将volatile用在getAndOperate场合（这种场合不原子，需要再加锁），仅仅set或者get的场景是适合volatile的。

例如你让一个volatile的integer自增（i++），其实要分成3步：1）读取volatile变量值到local； 2）增加变量的值；3）把local的值写回，让其它的线程可见。这3步的jvm指令为：

mov 0xc(%r10),%r8d ; Load

inc %r8d ; Increment

mov %r8d,0xc(%r10) ; Store

lock addl $0x0,(%rsp) ; StoreLoad Barrier

JVM指令：从Load到store到内存屏障，一共4步，其中最后一步jvm让这个最新的变量的值在所有线程可见，也就是最后一步让所有的CPU内核都获得了最新的值，但中间的几步（从Load到Store）是不安全的，中间如果其他的CPU修改了值将会丢失

重点：为什么AtomicXXX具有原子性和可见性？

1、其实AtomicLong的源码里也用到了volatile，但只是用来读取或写入，见源码：（atomicInteger一样）

public class AtomicLong extends Number implements java.io.Serializable {

private volatile long value;

public AtomicLong(long initialValue) {

value = initialValue;

}

/**

* Creates a new AtomicLong with initial value {@code 0}.

*/

public AtomicLong() {

}

上面的源码说明了它的可见性是没有问题的，

2、还有一个要点是，atomic（如atomicInteger）使用的是CAS指令来保证变量的原子性的；

// setup to use Unsafe.compareAndSwapInt for updates

private static final Unsafe unsafe = Unsafe.getUnsafe();

private static final long valueOffset;// 注意是静态的

static {
  try {
    valueOffset = unsafe.objectFieldOffset
        (AtomicInteger.class.getDeclaredField("value"));// 反射出value属性，获取其在内存中的位置
  } catch (Exception ex) { throw new Error(ex); }
}

public final boolean compareAndSet(int expect, int update) {
  return unsafe.compareAndSwapInt(this, valueOffset, expect, update);

额外：

简单的来说，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，否则返回V。这是一种乐观锁的思路，它相信在它修改之前，没有其它线程去修改它；而Synchronized是一种悲观锁，它认为在它修改之前，一定会有其它线程去修改它，悲观锁效率很低。

其CAS源码核心代码为：

int compare_and_swap (int* reg, int oldval, int newval)

{

ATOMIC();

int old_reg_val = *reg;

if (old_reg_val == oldval)

*reg = newval;

END_ATOMIC();

return old_reg_val;

}

利用Unsafe类的JNI方法实现，使用CAS指令，可以保证读-改-写是一个原子操作。compareAndSwapInt有4个参数，this - 当前AtomicInteger对象，Offset - value属性在内存中的位置(需要强调的是不是value值在内存中的位置)，expect - 预期值，update - 新值，根据上面的CAS操作过程，当内存中的value值等于expect值时，则将内存中的value值更新为update值，并返回true，否则返回false。在这里我们有必要对Unsafe有一个简单点的认识，从名字上来看，不安全，确实，这个类是用于执行低级别的、不安全操作的方法集合，这个类中的方法大部分是对内存的直接操作，所以不安全，但当我们使用反射、并发包时，都间接的用到了Unsafe

既然有问题，就需要进行优化：

public static class MyLock {

private AtomicBoolean locked = new AtomicBoolean(false);
   public boolean lock() {
        return locked.compareAndSet(false, true);
    }
}

locked变量不再是boolean类型而是AtomicBoolean。这个类中有一个compareAndSet()方法，它使用一个期望值和AtomicBoolean实例的值比较，和两者相等，则使用一个新值替换原来的值。在这个例子中，它比较locked的值和false，如果locked的值为false，则把修改为true。
如果值被替换了，compareAndSet()返回true，否则，返回false。

public static void main(String[] args) {

         AtomicInteger atomicInteger = new AtomicInteger(55);//55
         int addAndGet = atomicInteger.addAndGet(23);//78
         boolean compareAndSet = atomicInteger.compareAndSet(78, 43);//true  都是78，则更换为43
         int i = atomicInteger.get();//43
    }

cas缺点

虽然使用CAS可以实现非阻塞式的原子性操作，但是会产生ABA问题，关于ABA问题：

有ABA问题(即在更新前的值是A，但在操作过程中被其他线程更新为B，又更新为 A)，这时当前线程认为是可以执行的，其实是发生了不一致现象，如果这种不一致对程序有影响(真正有这种影响的场景很少，除非是在变量操作过程中以此变量为标识位做一些其他的事，比如初始化配置)，则需要使用AtomicStampedReference(除了对更新前的原值进行比较，也需要用更新前的 stamp标志位来进行比较)。

总结：
可以用CAS在无锁的情况下实现原子操作，但要明确应用场合，非常简单的操作且又不想引入锁可以考虑使用CAS操作，当想要非阻塞地完成某一操作也可以考虑CAS。不推荐在复杂操作中引入CAS，会使程序可读性变差，且难以测试，同时会出现ABA问题

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