原子操作是指不會被執行緒排程機制打斷的操作，也就是說在原子操作期間，不會出現執行緒上下文切換；

JDK在java.util.concurrent.atomic包中提供了多個原子類，如下：

其中從DoubleAccumulator開始，是JDK1.8提供的採用分段思想的高效能原子類；

在多執行緒場景中，不可避免的會有資料的加減運算，很顯然這些操作不是執行緒安全的；我們可以通過synchronized、Lock等方式保證執行緒安全，但是這些加鎖操作大多數情況下會降低執行效率；另外的一種方法就是採用CAS + 自旋鎖來解決執行緒安全問題；

CAS --- Compare And Swap，先去記憶體中獲取當前變數值，如果是預期的值，更新為新的值；

自旋鎖 ---- 當執行緒嘗試獲取鎖失敗時，該執行緒可以阻塞，等待所釋放後OS的排程，還可以執行一個空迴圈，不斷的佔用當前CPU，嘗試獲取鎖，後面一種即是自旋鎖；但是其存在一些弊端，如果自旋鎖執行時間過長，會導致CPU資源長時間被佔用，而且該資源消耗會大於執行緒上下文切換，因此，需要根據場景區分使用諮自旋鎖；

上述原子類底層即採用了CAS + 自旋鎖來解決執行緒安全問題

下面以AtomicInteger的常用方法為例說明下原子類的基本用法：

public static void main(String[] args) {
    final AtomicInteger atomicInteger = new
 
 AtomicInteger(1);
    System.out.println(atomicInteger.incrementAndGet());
}

毫無疑問，執行結果會是2，進入incrementAndGet方法原始碼，瞭解下原子類底層原理

    public final int incrementAndGet() {
        return unsafe.getAndAddInt(this, valueOffset, 1) + 1;
    }

    public final int getAndAddInt(Object var1, long var2, int var4) {
        
 
int var5;
        do {
            var5 = this.getIntVolatile(var1, var2);
        } while(!this.compareAndSwapInt(var1, var2, var5, var5 + var4));

        return var5;
    }

這裡面有個很重要的變數：valueOffset，指的是變數在記憶體中的偏移量；

getAndAddInt方法的流程為，先從主記憶體中讀取變數值，然後呼叫CAS方法，直到記憶體中的變數值為預期值；

CAS演算法的思想就是，先從記憶體中取出某個時刻的值A，在下一個時刻將該值與記憶體中的值相比較，如果沒有變化，則進行更新；那麼在時間差內，其它的執行緒可能將記憶體中的值先由A修改為B，然後再修改為A；原來的執行緒在比較時，發現取值沒有發生變化，進行了更新；這就是CAS的“ABA”問題；

正常的運算場景下，ABA不會引入業務問題，但是某些場景下，ABA會導致問題，比如：

單向連結串列A->B構成的棧，A是棧頂，現在要棧頂更新為B，前提是棧頂為A

1、執行緒1，先獲取棧頂的值，為A；

2、這時執行緒2將A、B出棧，然後在棧中分別入棧D、C、A，此時棧結構如下: A->C->D

3、執行緒1，執行比較，發現棧頂為A，因此更新棧頂為B，但是此時B的next為空，偏離了預期

為了解決ABA問題，java引入了帶“版本號”的原子類AtomicMarkableReference和AtomicStampedReference，如果出現ABA的場景，那麼變數的版本號加1，並且在比較時認為不是同一個值